химический каталог




ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ в элементарных реакциях, миним. энергия реагентов (атомов, молекул и др. частиц), достаточная для того, чтобы они вступили в химический реакцию, т. е. для преодоления барьера на поверхности потенциальной энергии, отделяющего реагенты от продуктов реакции. Потенциальный барьер - максимум потенциальной энергии, через который должна пройти система в ходе элементарного акта химический превращения. Высота потенциального барьера для любого пути, проходящего через переходное состояние, равна потенциальной энергии в переходном состоянии. Если в сложной реакции, состоящей из последовательных и параллельных элементарных реакций, имеется лимитирующая элементарная реакция (реакция с макс. характерным временем), то ее ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. является и ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. сложной реакции. В макроскопич. химический кинетике ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а.- энергетич. параметр Еа, входящий в Аррениуса уравнение: где к - константа скорости; А - предэкспоненциальный множитель (постоянная или слабо зависящая от температуры величина); k - константа Больцмана; Т - абс. температура. График зависимости lnk от 1/kT (аррениусов график) - прямая линия. Наблюдаемая ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. вычисляется из тангенса угла наклона этой прямой. В общем случае сложных реакций параметр Еа в уравении Аррениуса является функцией ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. отдельных стадий, и определяемая Э. а. называют эффективной (эмпирической, кажущейся).
Любой процесс, сопровождающийся к.-л. изменением энергии, является экзотермическим в одном направлении и эндотермическим в другом. ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. экзотермодинамически и эндотермодинамически направлений реакции, обозначаемые соответственно и, связаны соотношением:
где Q - .теплота реакции при Т= 0. Качественная одномерная геометрическая иллюстрация связи ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. с высотой потенциального барьера и теплотой реакции представлена на рис., где q -координата реакции (см. также Активированного комплекса теория); Е1 и Е2 - уровни энергии соответственно основного состояния реагентов и продуктов реакции.

Энергетич. схема элементарной реакции.

Для реакций рекомбинации свободный радикалов (в том числе и атомов), а также для широкого класса экзотермодинамически ионно-молекулярных реакций ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. равна нулю или очень мала по сравнению с типичными значениями энергий химических связей Есв. Для реакций, сопровождающихся одновременно разрывом одних и образованием других химических связей, составляет обычно от сотых до десятых долей Есв, если среди реагентов есть свободный радикалы, и сравнима с Есв , если реагенты - химически насыщенные молекулы. может быть аномально большой (например, больше энергии возбуждения атома Е*) в реакциях тушения электронного возбуждения при столкновениях атомов: А* + А А + А, если точка пересечения термов реагентов и продуктов реакции расположена высоко по сравнению с Е* или термы не пересекаются.
Известны эмпирическая корреляции, устанавливающие приближенную связь между Еа и Q для однотипных реакций, например правило Поляни-Семенова:

где Е0и - константы. Теоретич. расчеты Еа производятся приближенными методами квантовой химии. Точные последовательные квантовомеханические вычисления выполнены пока для систем, содержащих не более 3 электронов, например для 3 атомов водорода.
Для придания системе необходимой ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а. используют нагревание, действие электромагнитного излучения и др., а также вводят катализаторы, направляющие химический реакции по пути с меньшей ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ а.

Литература: Кондратьев В. Н., Никитин Е. Е., Тальрозе В. Л., в кн.: Низкотемпературная плазма, М., 1967, с. 13-34; Термические бимолекулярные реакции в газах, М., 1976; Кузнецов Н.М., Савров С.Д., "Химическая физика", 1990, т. 9, № 3, с. 356-69.

Н. М. Кузнецов.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы на сертификат профбухгалетра
домашний кинотеатрв квартире
курсы моделирования ногтей в москве
кресло-качалка

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
(05.12.2016)