Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

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 Т1/2), 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 публикования: 2014-11-04; Прочитано: 2219 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2022 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с)...