Оглавление:
Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации
- Температурная зависимость скорости реакции. Энергия активации. Скоро. Скорость химической реакции во многом зависит от температуры. В соответствии с Правило Вант-Гоффа для A884) температура поднимается на 10° Скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза. Соотношение постоянной От скорости температуры t + 10°до постоянной температуры t Температурный коэффициент скорости.
- От Ван Гога правила следующие、 Один На первый взгляд, зависимость скорости реакции Температура обусловлена увеличением числа столкновений реагирующих частиц. Однако, как показывают расчеты, число столкновений с повышением температуры возросла Немного*и не может сравниться с температурой Скорость реакции.
Между тем, число столкновений частиц составляет 1 литр Смешанные газы в нормальных условиях、 Считанные секунды. Людмила Фирмаль
Если все столкновения приводят к химическим взаимодействиям、 Скорость реакции будет очень высокой large. So например, реакция синтеза йода Типы (1 из наиболее изученных простых реакций) заканчиваются во времени Около 10 секунд на самом деле скорость взаимодействия молекул 1g с Hg В 1014 раз меньше. Из этого можно сделать вывод, что не все столкновения Это приводит к химическим взаимодействиям.
Для оперативной совместимости Эти молекулы нуждаются в определенном количестве энергии. Энергетический советник、 Представляет собой минимальную энергию, достаточную для тренировки Акт химического взаимодействия, называется энергией активации. Наиболее Молекулы в этих условиях не обладают такой энергией. Согласно кинетической теории газов, средняя энергия молекул Круглый T равен Ecp = s /(kT). в то же время энергия Неоднородные молекулы.
Отчасти это связано с передачей энергии от Молекулы к другим во время столкновений в ходе хаотического motion. In При заданной температуре энергия отдельных молекул в системе зависит от Удельной Закон деления называется распределением Максвелла-Больцмана.. * При повышении температуры на 10° число столкновений увеличивается только в среднем 1-2%. Сто тридцать четыре Диаграмма 72.Распределение молекул в системе Энергия при различных температурах
На рисунке 72 показано распределение Энергия молекул в системе Температура. Выбранные координаты Площадь рисунка Она была пропорциональна кривой распределения. Общее количество частиц в системе Площадь под кривой при моих T1, T2, T3 Так как общее число равно друг другу Всегда частица в системе. Макс. Наиболее соответствующие в каждой кривой Вероятно, при данной температуре Частица е’.Эта энергия имеет наибольшее количество частиц.
- Но как это сделать Из кривой распределения энергии частиц следует определенный процент от них E ’ имеет значительно больше энергии. Процент частиц с Энергия E ^ Ea значительно возрастает с увеличением температуры. Диаграмма 72 Затененные области соответствуют соответствующим кривым Температура. Поэтому скорость реакции не определяется общим числом Частиц, а также число частиц с достаточно высокой энергией (E > Ea), так называемых Активная частица. Когда температура повышается, это точно число Активная частица.
Все выводы о зависимости скорости реакции от количества столкновений Не теряйте смысла, ведь количество активных столкновений пропорционально общим столкновениям количество столкновений mu. Или * = Aexp [-ЕА /(РТ）] Чернила= в A-Eal (RT). (Ви. Одиннадцать） (Ви. Двенадцать）Уравнение, отражающее зависимость константы скорости от температуры (VI. 11）、
Количество активных частиц, а значит и скорость Реакция увеличивается экспоненциально с температурой. Людмила Фирмаль
Это называется уравнением Аррениуса. Передний фактор а Определить постоянную скорости нулевой энергии активации (или Бесконечной температуре).На самом деле, зависимостей(ви.12) В форме \ ПК = В-С / Т、 (Ви. Тринадцать） Где В-1пЛ = const, с = ЕА / R= const. Формула (ви.13). Координаты \ pc — \ / t уравнения прямой касательной к наклону этой кривой Горизонтальная ось определяет энергию активации: ток tga-Ea / R Показано, что энергия активации химической реакции находится в пределах 40- 400 кДж /моль Основными выражениями в теории основных химических процессов являются Сова-это активное комплексное понятие.
Схема химической реакции Как представлено Исходный материал Активная частица+ + Инертные молекулы Продукт реакции ！ т, п Координаты реакции Диаграмма 73.Рисунок Взаимодействие H2 + I2 ^ = ^ 2HI: E ^- Энергия активации образования HI; ？Энергия активации диссоциации Привет; е’ — энергия активации требуется С полной диссоциацией H2 12\’\’, E-энергия активации диссоциации Привет с образованием атомов H И I Например, в химических взаимодействиях、 H2 и 12 нужно отключить N-H и I-I И образуется н-я облигаций.
В некоторых Момент, когда приближается активный крот Достаточно прохладные компоненты Энергия для преодоления взаимного отталкивания Возникает кивок электронного облака Переходное состояние, если некоторые соединения отсутствуют Полностью лопнул, но другие уже начались Придавать форму. Очень возбужден и неуравновешен. Сильные товарищи называются активными Сложный. Образование активных комплексов ca может быть представлен в схеме nn + н- Я * северный Я н н +Я Я
На рисунке 73 показана энергия Диаграмма взаимодействия H2 + b ^^ 2HI. Разница в энергии активации между прямым и обратным направлениями Реакция равна изменению энтальпии Реакция:’а Е-Е «а-ДН. Аналогично, разница в „энергии активации“ составляет половину Диссоциация*дает изменение энтальпии реакции E ’- E » = AN Следует ожидать, основываясь на законе Гесса Это не зависит от пути процесса. С термодинамической точки зрения, оба процесса Эквивалентен, однако, процесс перехода к формированию Активный комплекс, потому что он требует меньше энергии.
Смотрите также:
| Основной закон химической кинетики | Обратимые химические реакции. Химическое равновесие |
| Параллельные, последовательные, сопряженные и цепные реакции | Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье |
