КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Закон Аррениуса
Константа скорости элементарной реакции при постоянных концентрациях реагирующих веществ зависит от температуры но закону Аррениуса
, (69)
где E – энергия активации, Дж/моль; — частотный фактор, учитывающий общее столкновение молекул, размерность совпадает с размерностью k. Чтобы произошел один элементарный акт химической реакции, необходимо столкновение молекул и их взаимодействие. Число столкновений очень велико (численно оно пропорционально Т 1/2), но не всякое столкновение приводит к реакции. Пусть в процессе некоторой реакции один атом от молекулы А переходит к молекуле В, в результате чего образуются новые вещества С и D. Энергия ядра атома при химических реакциях не меняется, изменяется лишь энергия взаимодействия атома со всеми другими атомами. Условно зависимость энергии перехода атома от молекулы А к молекуле В можно изобразить в виде кривой (рис. 4). Зависимость энергии атома от координаты реакции х имеет два локальных минимума (и максимум между ними). Ордината (·) А – энергия атома в молекуле А. Состояние в (·) А устойчиво по отношению к бесконечно малым внешним воздействиям, иначе существование вещества А было бы невозможно. Ордината (·) В — энергия атома в молекуле В. Состояние в (·) В также устойчиво в малом. Чтобы реакция произошла, т. е. чтобы атом смог перейти or молекулы А к молекуле В, нужно при столкновении молекул передать атому энергию, большую чем U0—UA. Атом должен преодолеть этот потенциальный барьер. Энергия U0—UA, проходящая через один моль вещества, и есть энергия активации:
,
где – количество молекул А, находящихся в одном моле. Экспоненциальный множитель — E/(RT) в законе Аррениуса (69)называется активационным множителем. Он указывает долю столкновений от общего их числа, при которых может произойти реакция.
После завершения реакции энергия атома становится равной . Величина — теплота реакции одного моля вещества. На рис. 4. Рис. 4. Энергия перехода при превращениях молекул
переход от А к В — экзотермическая реакция: >0. В случае обратной реакции атом преодолевает потенциальный барьер U0—UA более высокий, чем в прямой реакции; обратная реакция эндотермическая, теплота поглощается, причем в том же количестве, в котором она выделилась в прямой реакции. Теплота реакции не имеет прямого отношения к численному значению потенциального барьера, т. е. нет связи между теплотой реакции и энергией активации.
Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 1030; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |