химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

p>в (XXIV.4)] для газов определяют по вязкости вещества. Для индивидуального газа сечение соударений будет равно:

Зят)лд

Ми

(XXIV.5)

Отсюда диаметр молекул будет

Ми

(XXIV. 6)

Зпгрт,

396

Для взаимодействия одинаковых и неодинаковых молекул константа скорости выражается уравнениями:?„п/ет

(XXIV.9)

где k имеет размерность см3/(молекула-с);

k=Z0-W nAe~E°*'RT, (XX1V.10)

1/8-*1, т пт

(XXIV.И)

где Z„— фактор соударений; k в (XXIV. 10) имеет размерность л/(моль-с). Фактор соударений при столкновении одноименных молекул рассчитывают по уравнению

: Т/2 ЯО!

2

где Z0 имеет размерность см3/(молекула-с). ,

Фактор соударений при столкновении разноименных молекул определяют по уравнению

Z„ = n| ~л 1 Г |/ \А (XXIV.12)

МАМ„

где Z„ имеет размерность см3/(молекула-с).

Уточненное уравнение для расчета константы скорости

k = PZ0e~E°n/RT. (XXIV.13)

где р —стерический фактор.

Предэкспонеициальный множитель в уравнении (XXIII.5), согласно теории бинарных столкновений, выражается так:

k„-=pZ„. (XXIV.14)

397

Согласно теории активированного комплекса (переходного состояния) константу скорости реакции определяют по уравнению Эйринга (для бимолекулярных реакций)

где Е0 — энергия активации при абсолютном нуле; QAK, QA. QB — молекулярные статистические суммы (молекулярные суммы по состояниям) для активированного комплекса и исходных веществ А и В. Квази-термодинамическая форма уравнения Эйринга

(XXIV. 16)

(XX1V.17)

где х — трансмиссионный коэффициент; для мономолекулярных реакций х — 1; для бимолекурных реакций х = 2; AS* — энтропия активации; Еоп — экспериментальная энергия активации;

Eon=RT+AH*.

где АН* — энтальпия активации. Размерности констант: для мономолекулярных реакций — время-1, для бимолекулярных реакций — объем-масса-1-время"1. Предэкспоненциальный множитель в уравнении (XXIII.5), согласно теории переходного состояния, выражается уравнением

(XXIV.18)

п

где к имеет размерность объем• масса"время-1.

ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ

1. Разложение иодида водорода является бимолекулярной реакцией, энергия активации которой Е = 1848- 10а Дж/моль. Реакция протекает при 566,2 К, диаметр молекулы HI, вычисленный по вязкости, равен 3,5-10-10 м, концентрация иодида водорода 1 моль/л. Определите константу скорости при 566,2 К.

8RT _ Я/И*

Решение. Константу скорости при 566,2 К вычисляем через число соударений. Определяем среднюю скорость иа по уравнению

Рассчитаем число молекул HI в 1 см8. Так как концентрация иодида водорода 1 моль/л, то число молекул я в 1 см3 составит

6,02.10"

= 6,02-10»» молекул.

10»

398

*=V™fXmT2 =4.33-10» см/сЗЗ/Ю* м/с.

18 48-10» -E/RT _е 8.314-566 _

= 8,42.10-18.

Число сталкивающихся молекул pZ„ в 2 раза больше числа столкновений Z, поэтому

PZ0 = 4,25-1031-2 = 8,5-10" МОЛЕКУЛ/СМ3.

Чтобы выразить число столкновений молекул через число молей в 1 см8 за 1 с, разделим полученную величину на постоянную Авогадро:

pZ„ = 8,5- 1 №"/(6.02-10»») = 1,41 -10'.E/RT

Подставляя рассчитанную величину в уравнение k получаем

4= 1,41-Ю'-8,42-10-" = 11,9-10-11 СМ»/(МОЛЬ-С).

2. При исследовании кинетики реакции взаимодействия метилио-дида с пиридином в тетрахлорэтане

323,2 5,89

313,1 3,5

303,1 1,50

C.H.N +CH3I - [C,HjNCH3l+I-бь1ли получены следующие данные:

Т, К 293,3

А-10», л-моль-мин-1 . . . 0,713

Реакция необратима, относится к реакциям второго порядка. Вычислите энергию активации и стерический фактор, если плотность пиридина dn = 0,98 и метилиодида dM = 2,28 г/см3.

Решение. Выразим графически зависимость к от температуры Т в аррениусовских координатах (рис. 45). По тангенсу угла наклона полученной прямой определим энергию активации:

Ј = 2,3i? tga = 2,3-8,314-1,43-2000 = 54689 Дж,

где tg а — соотношение приращений по оси абсцисс и оси ординат с учетом масштабов. Запишем уравнение прямой линии:

lgft = lg(pZ,)-|tga|Sl/7-.10» = lg(pZ0)-2,86/7'-10».

399

см»/с = 1,13-10-» CMVC

/ 8*Г \

По уравнению

79-142

страница 157
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Сборник примеров и задач по физической химии" (3.96Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы дизайна интерьера в москве для начинающих ювао
убрать вмятину на ребре жесткости без покраски цена
компьютерный стол мебелайн «мебелайн – 2»
Рекомендуем кликнуть и получить скидку в KNS по промокоду "Галактика" - компьютерная мышь - корпоративные поставки по всей России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)