 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Активация
Химические реакции осуществляются в результате взаимных столкновений молекул. Скорость реакции на основании закона действующих масс зависит от концентрации реагирующих молекул, следовательно, и числа столкновений. Чем больше концентрация, тем больше будет столкновений. Однако в реакциях, протекающих с конечной скоростью, не все столкновения молекул приводят к химическому взаимодействию. Эффективными будут только те столкновения между молекулами, которые в момент столкновения обладают некоторым избытком внутренней энергии и при встрече их может выделиться энергия, необходимая для разрушения химических связей. Этот избыток энергии, необходимый для проведения данной реакции, называется энергией активации. Причина того, что топливо (бензин, керосин и т. п.) не загорается само собой, заключается в значительной энергии активации соответствующих окислительных реакций. Повышение температуры приводит к тому, что все чаще и чаще молекулы окислителя и горючего в момент столкновения имеют необходимый избыток энергии, в конце концов скорость реакции достигает большой величины – начинается горение. По теории активации к реакции могут привести только столкновения между активными молекулами, энергия которых будет больше энергии активации.
Когда число активных молекул 
составляет относительно малую долю от их общего числа 
, то (на основании уравнения распределения Больцмана) отношение их равно
, (18.15)
где Ea – некоторый минимум энергии молекул при столкновении.
В силу этого активное число столкновений, энергия которых превышает энергию активации Ea, равно
, (18.16)
где z0 – полное число столкновений.
На основании уравнения (18.16) скорость химической реакции
(18.17)
зависит как от температуры, так и от величины энергии активации.
Для бимолекулярной реакции скорость W0, соответствующая полному числу столкновений молекул равна
,
где k0 – константа скорости по столкновению;
с1,с2 – концентрации реагентов.
Действительная скорость реакции на основании теории активации определяется по формуле
. (18.18)
Обозначая величину 
через k, получим
, (18.19)
где k – действительная константа скорости химической реакции, которая учитывает фактор активации.
Выражение для действительной скорости реакции (18.19) имеет тот же вид, что и закон действующих масс, но учитывает фактор активации 
.
Поиск по сайту: