Уравнение Аррениуса физический смысл

Это уравнение называется уравнением Аррениуса, который нашел (1889) эту линейную зависимость и предложил следующее объяснение физического смысла постоянной А. [c.476]

Химическая кинетика. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Закон действующих масс. Физический смысл константы скорости. Правило Вант-Гоффа. Понятие об энергии активации, ее влияние на скорость химической реакции. Уравнение Аррениуса, Явление катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы, ингибиторы, промоторы, каталитические яды. Химическое равновесие. Реакции обратимые и необратимые. Состояние химического равновесия. Принцип Ле Шателье. [c.4]

Прежде чем обсудить применение уравнения Аррениуса, рассмотрим физический смысл коэффициентов А к Е. Для этого обратимся к теоретическим представлениям Аррениуса о механизме элементарной реакции. [c.161]

Нарушение количественных соотношений теории Аррениуса из-за пренебрежения ион-ионным взаимодействием проявляется также в том, что различные методы определения степени диссоциации а дают несовпадающие результаты. Так, а можно рассчитать по уравнению (1.6), зная изотонический коэффициент Вант-Гоффа. Далее, поскольку электропроводность раствора зависит от концентрации свободных ионов и, следовательно, от степени диссоциации, то а можно определить по измерению электропроводности. Наконец, как следует из электрохимической термодинамики разность потенциалов на концах равновесной электрохимической цепи связана с концентрацией ионов, участвующих в установлении электрохимического равновесия. Поэтому иногда степень диссоциации а можно рассчитать по измерению разности потенциалов соответствующей цепи. Расхождения в величинах а, рассчитанных тремя указанными методами, оказываются весьма существенными, особенно для растворов сильных электролитов. Для концентрированных растворов сильных электролитов последний метод иногда приводит к не имеющим физического смысла значениям а> 1. [c.20]

Сравнение уравнений (V, 32) п (V, 36) позволяет выяснить физический смысл констант в уравнении Аррениуса. A=EjR характеризует энергию активации процессов ( ), а B = nka, т. е. равно логарифму числа столкновений за 1 с в единице объема. [c.156]

Однако физический смысл констант С и Е требует в данном случае определенного уточнения. Не рассматривая случаев, когда введение в систему гетерогенного катализатора изменяет направление протекающих в ней процессов, остановимся на сравнении скоростей некаталитической и каталитической реакций, когда направление процесса не изменяется и функции катализатора сводятся лишь к ускорению процесса. Очевидно, при этом необходимо принять во внимание обе константы уравнения Аррениуса С и Е), поскольку отношение констант скоростей каталитической и некаталитической реакций равно [c.303]

В это уравнение входит тоже коэффициент пропорциональности (поправочный множитель а), физический смысл которого до сих пор еще полностью не изучен. Значение этого коэффициента, как уже было отмечено выше, может колебаться от едини-цы (для одно- и двухатомных молекул) до 10 —для состоящих из большого количества атомов. Поэтому в практике производственных расчетов данным уравнением для подсчета скорости реакций, как правило, не пользуются. Однако уравнение Аррениуса в его дифференциальной форме является основным при подсчетах энергии (теплоты) активации химических реакций [c.226]

Сравнение (69) и (72) показывает, что А = Р2 Таким образом, предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса имеет физический смысл количества эффективных столкновений [c.153]

Из последнего уравнения видно, что графически зависимость в координатах (1п , 1/Т ) должна выражаться прямой линией, тангенс угла наклона которой равен —Е Я. Уравнение Аррениуса применяют иногда формально и к температурным зависимостям сложных многостадийных ферментативных процессов. Однако в этих случаях энергия активации является обычно эффективной величиной, не имеющей определенного физического смысла. [c.265]

Таким образом, теория активных столкновений раскрывает физический смысл предэкспоненциального множителя к в уравнении Аррениуса ко — это число столкновений реагирующих молекул в единицу времени в единице объема при пх концентрациях, равных одному молю. [c.13]

Коэффициент i, физический смысл которого Вант-Гофф не выяснил, зависит от природы раствора и его концентрации, но для одного и того же раствора значение i одинаково во всех четырех приведенных уравнениях. Аррениус установил, что подобно закономерностям изменения эквивалентной электропроводности растворов солей, кислот и оснований коэффициент i растет при разбавлении раствора. [c.263]

Энергией активации реакции называется минимальная энергия (в расчете на 1 г-моль), которой должны обладать реагирующие частицы, чтобы столкновение между ними привело к реакции. Частицы, энергия которых больиге или равна , называются активными. Эта энергия необходима для преодоления энергетического барьера реакции, т. е. по современным представлениям, для преодоления энергии отталкивания электронных облаков сталкивающихся молекул. Столкновение будет эффективным, если суммарная величина энергии сталкивающихся частиц равна или больше энергии активации Е, характерной для данной реакции. Если реакция сложная (протекает в несколько стадий), то параметр Е в уравнении Аррениуса не имеет простого физического смысла и представляет некоторую функцию энергий активации отдельных стадий или вообще эмпирическую величину. Одиако и нри этом [c.339]

В уравнение Аррениуса входят две величины и Л, являющиеся некоторыми характеристиками каи дой реакции. Их физический смысл вытекает из следующих рассуждений. Необходимым условием начала химического взаимодействия между двумя молекулами должно быть их соударение. Однако не все соударения молекул заканчиваются актом химического взаимодействия, т. е. не все соударения эффективны. Более того, доля эффективных соударений от их общего числа, как правило, незначительна большая часть столкновений между молекулами не приводит к реакции. В этом легко убедиться, вычислив на основании кинетической теории газов возможное число соударений молекул и соответствующую этому числу скорость реакции, а затем сравнить ожидаемую (в расчете на 100%-ную эффективность) скорость с действительной первая будет во много раз больше последней. [c.121]

Для некоторых сложных реакций уравнение Аррениуса неприменимо и на графике в координатах 1п/С— 1/Г получается кривая, что можно формально интерпретировать как зависимость энергии активации от температуры. Энергия активации имеет физический смысл лишь для элементарной реакции и для сложной реакции с одной лимитирующей стадией. Если в сложной реакции имеется несколько лимитирующих стадий, то определяемая по уравнению (VIII, 117) величина Е теряет физический смысл. [c.334]

Рассмотрим, каков же физический смысл подвижностей ионов, т. е. /к и я. Из уравнения Аррениуса (IV, 29) = (Ь, -Ь 7 ) Если У—>-оо, то а-<-1 и [c.131]

Простое уравнение Аррениуса часто неприменимо к твердофазным реакциям. В тех случаях, когда приводятся параметры Аррениуса, следует приводить метод их расчета и придаваемый им физический смысл. [c.341]

С помощью уравнения (17.56) легко показать физический смысл коэффициентов Л и В в уравнении Аррениуса (17.31). Прологарифмировав уравнение (17.56), получают [c.285]

Таким образом, теория соударений приводит к уравнению Аррениуса для температурной зависимости константы скорости бимолекулярной реакции. Величина pZ , не зависящая или, точнее, слабо зависящая от температуры, носит название предэкспоненциального множителя. Так 1 ак р по физическому смыслу всегда меньще единицы, то предэкспоненциальный множитель, согласно теории соударений, не должен превышать значения 10 м или 10 АД" с". [c.109]

В зависимости от физического смысла А, Ао, х является одновременно уравнением Аррениуса, выражающим зависимость константы скорости химической реакции от температуры, и уравнением, выражающим закон Бугера — Ламберта — Бера для поглощения света в веществе. Кроме того, данное выражение служит решением дифференциального [c.156]

Уравнение для скорости химической реакции из теории активных соударений. Физический смысл коэффициентов уравнения Аррениуса. Стерический фактор. Обозначим скорость бимолекулярной реакции через V, а общее число двойных соударений в ней — через 2о. Выразим обе величины в одних и тех же единицах моль/(л-с). При условии, что каждое соударение ведет к реакции и = 2о. На практике лишь некоторая доля этих соударений приводит к реакции. Так как соударения беспорядочны, то к ним применим статистический закон распределения молекул по энергиям Л. Больцмана. Согласно закону Больцмана, доля молекул, имеющих энергию Е, равна Такова же доля (от общего числа соударений) активных соударений 2, имеющих энергию не меньп е энергии активации а- Поэтому [c.285]

Уравнение Аррениуса часто выполняется и для сложных реакций. В этих случаях параметр Е не имеет простого физического смысла и является некоторой функцией энергии активации от- [c.225]

Линейное уравнение (113) предложил С. Аррениус. Он же объяснил физический смысл постоянной А. Оказалось, что константа А связана с "акт простым соотношением [c.128]

Из этого уравнения следует, что скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ (размеров и массы молекул, их ориентации в пространстве при столкновении и т. п.), от их концентрации и температуры (энергия активации является тоже функцией температуры). В это уравнение входит также коэффициент пропорциональности (поправочный множитель а), физический смысл которого до сих пор еще полностью не изучен. Значение этого коэффициента может колебаться от 0,1—0,01 (для одно- и двухатомных молекул) до 10 (для молекул, состоящих из большого количества атомов). Поэтому в практике данным уравнение.м для подсчета скорости реакций, как правило, не пользуются. Однако уравнение Аррениуса в его дифференциальной форме является основным при подсчетах энергии (теплоты) активации химических реакций [c.217]

Зависимости VIII-55), VIII-68) разъясняют физический смысл записанного в общем виде уравнения (VIII-53) и разницу между экспериментальной энергией активации, определенной на основе уравнения Аррениуса, и энтальпией активации. [c.222]

Разработка теории элементарных реакций чрезвычайно важна для понимания общих закономерностей протекания химических процессов, для обоснования общих законов кинетики (таких, как уравнение Аррениуса), для выяснения физического смысла энергии и теплоты активации, предэкспоненциального множителя и т. д. Как бы сложно ни протекал химически процесс, он всегда состоит из того или иного числа элементарных реакций, поэтому в основе теории кинетики должна лежать теория этих отдельных элементарных стадий. [c.24]

Эти выражения с позиций молекулярной теории вскрывают физический смысл параметров уравнения Вант-Гоффа — Аррениуса (ХП.42) Теория столкновений не дает соотношений для расчета поэтому вычисление константы скорости по формуле (ХП1.11) как правило невозможно. Эту формулу чаще используют для расчета по экспериментальным данным стерического фактора р. [c.729]

Рассмотрим теперь физический смысл отклонений от линейности в графиках Аррениуса. Следует сразу же подчеркнуть, что с теоретической точки зрения даже для элементарной реакции любой аррениусовский параметр зависит от температуры. Например, преобразование уравнения, выведенного для константы скорости из статистической теории химической кинетики, в уравнение типа Аррениуса показывает, что оба члена, соответствующие и предэкспоненциальному множителю, и энергии активации, включают среднее значение температуры опыта [72, 89]. Однако нелинейную зависимость пк от 1/Г обычно нельзя определить экспериментально, если не провести измерения скорости в температурном интервале около 100 К. Такой большой интервал, как правило, трудно доступен для эксперимента, особенно для реакции в растворах. Иногда по точным измерениям температурной зависимости энергии активации удается определить число колебательных степеней свободы, которое, как предполагают, связано с числом связей, длина которых меняется в рассматриваемой элементарной стадии [72]. [c.149]

Ранее уже говорилось о том, что предположение об энергии активации согласуется с различными опытными и теоретическими положениями. Теория активных столкновений позволяет объяснить порядок би- и мономолекулярных реакций, а также температурную зависимость скорости реакции. Теория позволяет вскрыть физический смысл предъэкспоненциального множителя уравнения Аррениуса, который становится равным числу столкновений молекул в единице объема смеси за единицу времени. [c.285]

Измерения скорости газовыделения пли потери веса вещества при пиролизе твердых топлив часто используются для расчета энергии активации процесса пиролиза. Эта величина входит в показатель степени в уравнении Аррениуса, определяющем зависимость константы скорости реакции от температуры. Первоначально оно было предложено для химических реакций в гомогенной среде, и величина энергии активации имела физический смысл как показатель затраты энергии на активацию реагирующих молекул. [c.148]

Таким образом, предэксионенциальный множитель в уравнении Аррениуса имеет физический смысл частоты столкновений молекул (Z), содержащихся в объеме при их одинаковых концентрациях, равных единице. [c.23]

Запишите уравнение Аррениуса и сформулируйте физический смысл энергии активации. [c.73]

Такпм образом, в уравнении Журкова параметрам то, Ua п придается определенный физический смысл. Это естественно, так как уравпепие (2.99) получено на основе уравнения типа Аррениуса [c.93]

Сопоставление с уравнением Аррениуса (15.2) позволяет установить физический смысл предъэкспоненциального множителя ко, который оказывается пропорциональным общему числу столкновений всех молекул в единице объема за единицу времени. В случае единичной концентрации (и=1) величина ко отличается от г лишь коэффициентом 2. Можно показать, что для бимолекулярных реакций типа А-(-В- -Р этот коэффициент равен 1. По этой причине уравнение Аррениуса часто пишут в виде [c.282]

Таким образом, оба выражения (1) и (2) констан гы скорости реащии для крайних случаев дают одинаковые значгения температур, в которых эта константа будет принимать эк, стремальное значение. Анализ уравнения (1) показывает, что существование экстремальных значений константы скорости реакции о бусловлено энергетическим вкладом колебательных степеней с вободы, и, если в твердом теле протекает несколько химически х реакций, то в определенных температурных областях возможно существование максимальных значений скоростей этих реакций. Для реакций с конденсированными телами как результат суммарного влияния различных степеней свободы закономерно наличи г изломов на графике Аррениуса в этих температурных областя х. По физическому смыслу эти температуры являются термодинамическими характеристическими температурами. [c.331]

Величины энергии активации рекомбинации, вычисленные по уравнению Аррениуса, в большинстве случаев нельзя рассматривать как величины, имеющие конкретный физический смысл. Действительно, скорость рекомбинации радикалов определяется несколькими процессами диффузией радикалов, их пространственной переориентацией, необходимой для рекол1бинации, непосредственно рекомбинацией, которая может быть связана с изменением геометрии радикалов при образовании молекул, и т. н. Все эти процессы связаны с преодолением различных потенциальных барьеров. В зависимости от характера радикалов и физических свойств среды роль той или другой стадии может быть различной. [c.342]