Профиль пути реакции

Рис. V, 2. Профиль пути реакции типа ХУ+2—>Х+У2.

Если сделать вертикальный разрез потенциальной поверхности вдоль пути перехода и развернуть поверхность разреза в одну плоскость, то полученная кривая, называемая профилем пути реакции (рис. 10) характеризует динамику изменения потенциальной энергии системы в ходе элементарного акта. Разность энергий между состоянием системы в седловинной точке и начальным состоянием ( энергетический барьер ) есть наименьшая энергия, которую необходимо сообщить системе А Аа + Ад, чтобы реакция осуществилась. Эта разность называется энергией активации прямой реакции Е =Еа-Е . Величины Е л, Е л называются классическими энергиями соответственно прямой и обратной реакций и представляют действительно тот барьер, который надо преодолеть, если бы частицы полностью подчинялись законам классической физики. Квантовомеханическая картина, однако, [c.70]

Для большинства обменных реакций характерно наличие потенциального барьера, через который проходит путь реакции. Профиль пути реакции такого типа показан на рис. 12. Характерная особенность таких процессов состоит в том, что даже при экзотермическом нан])ав. И нии реакции исходные молекулы должны обладать достаточным запасом энергии для преодоления энергетического барьера Е . [c.66]

Разрез потенциальной поверхности вдоль пути реакции дает линию, называемую профиль пути реакции, или координата реакции. [c.161]

Плато отвечает трем атомам, разделенным достаточно большим расстоянием. Энергетически наиболее выгоден путь взаимодействия по дну одной ложбины, затем через перевальную точку, отвечающую активированному комплексу, и по дну другой ложбины. Если по этому наиболее вероятному пути реакции сделать вертикальный разрез, перпендикулярный плоскости чертежа, и развернуть его в линию на одну плоскость, то получится профиль пути реакции, характеризующий изменение ее энергии. Эта кривая отвечает изображению на рис. П.34. Ось абсцисс (координата реакции) на этом графике отражает изменения в положении ядер и распределении электронов по мере прохождения каждого акта реакции. Максимум отвечает активированному комплексу. Разность энтальпий переходного состояния и исходных реагентов — это энергия активации прямой реакции аналогичная разность для продуктов реакции — это энергия активации обратной реакции. Теоретический анализ приводит к выводу, что, строго говоря, в данном случае энергия активации (А//а) представляет собой разницу между соответствующими нулевыми энергетическими уровнями. [c.150]

Рис. 144. Энергетический профиль пути реакции

Рассмотренные в теории столкновений представления наглядно передаются потенциальным профилем пути реакции (рис. 3). Предполагается, что система реагирующих веществ, обладающая некоторым средним запасом потенциальной энергии, преодолевает потенциальный барьер, по величине равный энергии активации [c.17]

Потенциальный профиль пути реакции [c.18]

Что означает термин путь реакции Может ли он быть выражен в каких-либо единицах Что означает термин профиль пути реакции [c.124]

Прямые реакции. Характерный профиль пути прямой реакции показан на рис. 4.8,д. Особенность этого профиля - наличие одного экстремума - максимума на профиле пути реакции. Угловое распределение продуктов в этих реакциях обладает сильной асимметрией относительно угла рассеяния 0 = 90 °. Отсюда следует, что перераспределение атомов происходит за время, меньшее одного периода врашения. Примером прямой реакции является реакция -Н + КН -> На + Я- [c.87]

Из этого сравнения видно, что для расчета константы скорости необходима информация о профиле пути реакции, чтобы знать, сколько долгоживущих комплексов надо учитывать для расчета к. [c.158]

Для обсуждения энергетики реакции обмена введем понятие пути реакции как линии в конфигурационном пространстве, отвечающей минимальной энергии взаимодействия атомов и ведущей от исходных молекул к конечным. Сечение поверхности потенциальной энергии вдоль пути реакции называется профилем пути реакции. Разность потенциальных энергий Qo для начального и конечного состояний характеризует изменение энергии в данной реакции. Б частности, теплота реакции Q определяется как суммарное изменение потенциальной энергии Qo и изменение нулевой энергии колебаний [c.114]

В этом смысле наилучшим образом дело обстоит с реакциями распада молекул, для которых можно предположить, что, как правило, энергия активации Еа совпадает с теплотой реакции Q. Для реакций обмена профиль пути реакции отвечает кривой с потенциальным барьером. Поэтому определенная из термохимических данных теплота реакции Q здесь не имеет прямого отношения к величине энергии активации. Тем не менее, на основании теоретических соображений [1266, 1310, 1359] можно ожидать, что в ряду однотипных реакций [c.129]

Сил, либо же при образовании ионной пары, которая стабилизируется переходом электрона с одной молекулы на другую. Если образование комплекса сопряжено с преодолением потенциального барьера, то расчет образования составной системы требует детального знания той части поверхности потенциальной энергии, которая лежит на пути от исходных молекул к комплексу. Одномерный профиль пути реакции такого типа показан на рис. 25, б. Вершине потенциального барьера сопоставляется переходный комплекс (активированное состояние), введение которого иногда облегчает расчет сечения захвата. Потенциальной яме сопоставляется долгоживущий комплекс, в котором происходит перераспределение энергии между различными степенями свободы. Это перераспределение может быть описано движением изображающей точки только внутри многомерной потенциальной ямы, поэтому одномерная схема реакции является крайне условной. [c.272]

Если сделать вертикальный разрез потенциальной поверхности вдоль пути реакции и развернуть поверхность разреза в одну плоскость, то получим кривую [профиль пути реакции), изображенную на рис. 32. По оси абсцисс отложена так называемая координата реакции, характеризующая степень продвижения системы по пути реакции. [c.138]

Рис. 32. Изменение энергии в течение реакции А 4- ВС-> АВ -Ь С (профиль пути реакции).

Рис. 34. Профиль пути реакции при наличии углубления вблизи вершины потенциального барьера.

Если сделать вертикальный разрез потенциальной поверхности вдоль пунктирного пути реакции (пути, по которому совершается минимальная работа) и развернуть линию разреза в одной плоскости, мы получим кривую профиля пути реакции, изображенную на рис. 84 координата реакции , отложенная по оси абсцисс, показывает степень продвижения системы из трех атомов по пути реакции, а по оси ординат отложена энергия. [c.154]

Для большей наглядности можем развернуть путь реакции в прямую линию и отложить участки этого пути по оси абсцисс, а на ординате нанести высоты или энергии, соответствующие точкам пути. Тогда получится кривая с максимумом, которую можно назвать энергетическим профилем пути реакции (рис. 48). Точка максимума — перевальная точка — отвечает, как уже говорилось, переходному состоянию X... У... Ъ. Высота максимума, или разность энергии между нулевыми колебательными уровнями переходного состояния и исходных веществ, о представляет собой энергию активации, т. е. энергию, затрата которой минимально необходима для образования переходного состояния из исходных веществ. Поскольку берется разность между нулевыми уровнями, энергию активации следует считать отнесенной к абсолютному нулю. [c.193]

Построение поверхностей потенциальной энергии в общем случае весьма сложно и его можно осуществить лишь для небольшого числа очень простых реакций и то очень приближенно. Если сделать разрез потенциальной поверхности, перпендикулярный к плоскости чертежа и проходящий вдоль пути реакции, и развернуть поверхность разреза в одну плоскость, то получим кривую, являющуюся профилем пути реакции (рис. 37). [c.158]

V, 2. Профиль пути реакции ХУ + 2 -> X + 2. [c.133]

При изображении профиля пути реакции в одной плоскости получается кривая, подобная показанной на рис. 16 . Если пренебречь [c.104]

Профиль пути реакции позволяет вьщелить два важных для характеристики элементарного процесса параметра и ДЦ). Параметр Еа указывает высоту потенциального барьера. Параметр Д/7о характеризует энергетику элементарного процесса, а его знак указывает, осуществляется ли элементарный процесс с поглощением или вьщелением энергии, если реагенты и продукты находятся в основном колебательном состоянии. [c.84]

Метод активированного комплекса (АК) применяюгг для расчета констант скорости равновесных адиабатических прямых реакций, профиль пути реакций которых имеет вид, показанный на рис. 4.8,0. В основе этого метода лежит высокая степень усредненности рассчитываемых характеристик реакций, позволяющая вычислить константы скорости без рассмотрения динамики столкновения. Этот метод был предложен Г.Эйрингом, Ф.Вагнером, Н.Пельтцером, М.Эвансом и М.Поляни в 30-х годах и получил развитие в более поздних работах. [c.95]

Рис. 6.3. Качественный вид профиля пути реакции N142 + N0 -> N2 + Н2О и структуры долгоживущих и активированных комплексов

На рис. 6.1 изображен энергетический профиль элементарной бимолекулярной химической реакции, протекающей в одну стадию без каких-либо промежуточных соединений (интермедиатов). Сложные химические реакции могут быть расчленены на несколько элементарных реакций, для каждой из которых энергетика активации химических реагентов изображается аналогично рис. 6.1. Предполагается, что в большинстве химических реакций с одной или несколькими элементарными стадиями химические реагенты А и В для превращения в конечные соединения (продукты реакции) С и В должны преодолевать больший или меньший энергетический барьер ДО. Высота этого барьера определяется характером превращений, которые происходят с частицами А и В, простотой или сложностью этих частиц, состоянием и соответствием друг другу реакционных центров, характером среды, в которой происходит реакция (газовая фаза, раствор, связь с поверхностью твердой фазы, на 1ичие возбуждающего силового поля, в том числе температуры). Обычно энергетический профиль пути реакции (координата реакции) строится для стандартной температуры (298 К), минимально сложного состава окружающей среды (раствора) и в отсутствии посторонних электрических, магнитных и электромагнитных полей реакция проводится в темновых условиях, а не на свету. [c.194]

Простейшая теоретическая интерпретация указанной корреляции энергии активации и теплоты реакции может быть дана в рамках представления о квазипересечении поверхностей потенциальной энергии, относя-ш ихся к начальному ВВ, К и конечному К, ВИ состояниям молекул, участвующих в реакции (11.16). На рис. 26 дана развертка сечения двух пересекающихся поверхностей вдоль координаты реакции. В действительности, как указывалось выше ( 9), вместо пересечения в результате-взаимодействия возникает квазипересечение. Для качественной интерпретации, однако, мы можем отождествить энергию активации с энергией отвечающей пересечению кривых, а профиль пути реакции — с ломаной кривой, образованной частями пересекающихся кривых. Изменение типа радикала К в реакциях (11.16) означает приблизительно параллельное смещение одной из потенциальных кривых, что и объясняет корреляцию -Бо и Q. [c.130]

Приведем несколько примеров равновесий типа (2). Спектроскопические исследования показали [32, 33], что в растворах, содержащих вторичные алифатические амины и пентахлор- или пен-тафторфенол в инертных растворителях, ионные пары находятся в равновесии только со свободными молекулами. Комплексы молекулярного типа обнаружить не удается во всем исследованном интервале температур. Для комплекса дибутиламина с дихлорук-сусной кислотой в циклогексане исследования ИК-спектров проводились вплоть до температур, близких к критической [34], при этом в растворе находились только ионные пары. Можно полагать, что в этих случаях потенциальная поверхность имеет единственный минимум, соответствующий устойчивому ионному К0№ плексу. Профиль пути реакции комплексообразования должен нри этом иметь вид кривой 2 (см. рис. 1). Аналогичная ситуация, по-видимому, имеет место также для растворов, содержащих алифатические амины и более сильные кислоты — пикриновую [35], хлорную [36], трифторуксусную (СРдСООН) и др. [c.218]

Кривая профиля пути реакции, показанная на рис. 4.15, может объяснить наблюдаемую изомеризацию трамс-комплекса в г ггс-комплекс при скорости, несколько меньшей скорости обмена воды в транс-язошере. Однако она не может объяснить тот факт, что г цс-изомер претерпевает обмен водой со скоростью, приблизительно в 65 раз большей скорости образования траис-изомера. Ясно, что интермедиат на рис. 4.15, а должен переходить в пра с-изомер легче, чем в цис-жзотр, так как разница в энергиях активации благоприятствует образованию тракс-изомера. Кроме того, необходимо, чтобы скорость обмена водой для г ис-изомера была равна или меньше скорости обмена водой для т/ акс-изомера. Для объяснения быстрого обмена воды г ис-Со(еп)о(Н20)2 по сравнению со скоростью изомеризации этого [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология