ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия активации из "Теория абсолютных скоростей реакций" В настоящее время общепринято, что почти все процессы, протекающие с конечной скоростью, в частности химические реакции, требуют энергии активации, представляющей собой минимальное количество энергии, которое система должна приобрести, чтобы претерпеть соответствующее изменение. В этой главе на примере химических реакций, в которых участвуют три или четыре атома, мы покажем, какую важную роль играет энергия активации в химических превращениях, а также рассмотрим природу активированного состояния. [c.93] Кривые потенциальной энергии и активированное состояние. [c.93] Если атом X приблизится к атому У настолько, что их будет разделять лишь нормальное междуатомное расстояние, то атом 2 оттолкнется, н потенциальная энергия системы уменьшится. [c.93] Изменение потенциальной энергии при этом процессе может быть качественно представлено кривой, изображенной на рис. 8. Очевидно, прежде чем система Х-(- 2 превратится в систему XV- -2, т. е. прежде чем произойдет реакция, реагирующие вещества должны приобрести энергию, соответствующую максимуму кривой, или, выражаясь образно, система должна преодолеть энергетический барьер . Разность между энергией начального состояния и энергией максимума кривой, т. е. высота барьера, представляет собой энергию активации процесса Е. [c.94] Конфигурация атомов X — У — 2 в точке максимума носит название активированного состояния или активированного комплекса реакции при этом атомы расположены друг по отношению к другу таким образом, ЧТО У может быть связан либо с X, либо с 2, и малейшее смещение может привести либо к реакции с образованием ХУ и 2, либо к возврату в исходное состояние. [c.94] Химические реакции как взаимодействие между электронами. [c.95] Описанный выше механизм активации основывается главным образом на взглядах Лондона[ ], который предположил, что многие химические реакции являются по своему характеру адиабатическими и что уравнения (206) и (209), выведенные в гл. И для трех- и четырехэлектронной проблем, могут быть применимы для приближенной оценки потенциальной энергии системы из трех или четырех реагирующих атомов при различных междуатомных расстояниях. [c.95] МЫ и МР, расположенных под углом в 60° друг к другу, пропорциональна величинам обменной энергии а, р и у соответственно. Проведем линию 0 перпендикулярную к ЫМ и линию РО перпендикулярную к 0. [c.97] Чтобы РЬ имело наибольшее возможное значение при данных величинах М и NM при данном способе построения, показанном на рис. и, необходимо, чтобы NP было по возможности мало. Следовательно, обменная энергия у для атомов X и 2 должна быть невелика. Это условие соблюдается, когда расстояние г, между X и 2 имеет наибольшую возможную величину при данных значениях г, и г , т. е. когда атом X расположен на прямой линии, соединяющей У и 2. Отсюда следует, что резонансная энергия для системы в целом имеет наибольшее значение при линейном расположении трех атомов. Соответственно малой величине у при этих условиях также должно иметь место уменьшение кулоновской энергии С, но это оказывает значительно меньшее влияние. [c.97] Вернуться к основной статье