Число двойных столкновений молекул газа

При изучении скоростей химических реакций важно знать число столкновений, происходящих между двумя молекулами газа в единице объема за единицу времени, т. е. частоту двойных столкновений. При этом может представлять интерес как число всех столкновений, так и число столкновений, происходящих с соблюдением какого-либо ограничивающего условия, чаще всего энергетического. Найдем сначала общее число двойных столкновений. [c.109]

Теория активных столкновений основана на подсчет е числа столкновений между реагирующими частицами. В кинетической теории газов получено выражение для числа двойных столкновений молекул А с молекулами В в единицу времени в единице объема [c.247]

ЧИСЛО двойных СТОЛКНОВЕНИЙ МОЛЕКУЛ ГАЗА [c.122]

Для идеального газа число молекул в одном кубическом сантиметре равно п = р/кТ. Следовательно, число тройных столкновений пропорционально кубу, а двойных — квадрату давления. При малых и средних давлениях число двойных столкновений зна- [c.164]

При какой температуре число двойных столкновений молекул азота будет равно числу столкновений молекул гелия, при 25 °С, если каждый газ находится при давлении 1 бар, эффективные диаметры молекул равны й не = 0,218 нм, = 0,373 нм [c.214]

Число двойных столкновений молекул газа [c.135]

Число двойных столкновений молекул газа с ограниченным значением энергии, [c.138]

Согласно кинетической теории газов, число двойных столкновений между молекулами двух родов, концентрации которых в газе Л л и N2, равно [c.120]

Такое большое расхождение между вычисленной и опытной величинами нельзя объяснить ошибочностью кинетической теории газов, например неправильностью уравнения (1Х-11) для числа двойных столкновений. Разумно предположить, как это впервые сделал С. Аррениус, что не каждое столкновение между молекулами обязательно приводит к реакции. С. Аррениус предположил, что столкновения эффективны лишь между активными молекулами, находящимися в особом возбужденном состоянии, он даже полагал, что активные молекулы представляют собой некоторую химическую разновидность. [c.170]

Выражение Л/( )е / квантовое больцмановское распределение. Константа скорости дезактивации к полагается пропорциональной числу двойных соударений AZq. В выражение для Агг вводится параметр X - эффективность дезактивации, позволяющий предполагать, что дезактивация происходит за 1/Х столкновений активной молекулы с молекулой инертного газа. [c.189]

Реальный газ состоит из молекул, которые хаотически движутся, сталкиваются и обмениваются энергией при столкновении. От молекул, их числа, движения и взаимодействия зависят такие характеристики газа, как теплоемкость, вязкость, теплопроводность, коэффициент диффузии, число двойных и тройных столкновений. Реальные молекулы построены определенным образом из атомов, обладают поступательной, вращательной и колебательной энергиями, взаимодействуют друг с другом на близких расстояниях (притягиваются или, наоборот, отталкиваются), занимают некоторый объем, составляющий часть общего объема. Многие физические свойства разреженных газов, в том числе такие, от которых зависит скорость химической реакции, хорошо описываются математической моделью идеального газа. [c.56]

Столкновения молекул в газах изучить легче, чем в жидкостях и твердых телах. При обычных условиях молекулы занимают меньше 1% всего объема газа, а большая часть объема газа — это свободное пространство. В этих условиях очень маловероятно, чтобы столкнулись одновременно три молекулы. Каждая молекула испытывает в секунду около 10 (т. е. 1 биллион) двойных ( бимолекулярных ) столкновений. Число же тройных ( три-молекулярных ) столкновений значительно меньше, около 10 в секунду. Одновременные столкновения большего числа молекул происходят еще реже. Отсюда следует, что реакции в газах состоят в основном из бимолекулярных стадий. Как мы убедились на опыте, число бимолекулярных столкновений увеличивается с ростом концентрации молекул. Рассмотрим эти столкновения подробней. [c.38]

Основанная на этой зависимости как на исходной, развита теория диффузии, приводящая к выражениям для расчета D и 1)а,п в бинарных и многокомпонентных разбавленных газовых смесях при низких давлениях. Используется несколько предположений 1) происходят только двойные столкновения 2) движение сталкивающихся молекул можно описать с помощью классической механики 3) происходят лишь упругие соударения 4) квантовые эффекты отсутствуют 5) межмолекулярные силы действуют только вдоль линии центров молекул. Кроме того, приняты полуэмпирические правила комбинирования для определения Gab и АВ по значениям соответствующих величин для чистых компонентов, чтобы иметь возможность распространить получаемые уравнения для самодиффузии на системы, включающие смеси веществ. Такой же теоретический подход позволяет вывести уравнения для расчета вязкости и других свойств газов, и именно путем сравнения данных для нахождения вязкости с опытными данными по изменению ее в зависимости от температуры чистых разбавленных газов обычно получают значения е и а. И наоборот, вязкость, которая необходима при определении числа Шмидта, может быть вычислена по известным или найденным значениям параметров потенциала, как описано у Бромли и Уилки [15]. Несмотря на отмеченные выше ограничивающие предположения и наличие эмпирических констант, теория дает отличную основу для определения коэффициентов диффузии в разреженных газах. [c.31]

Выше отмечалось, что химические реакции между газами осуществляются в результате соударений молекул. Поэтому важно найти выражение для среднего числа таких двойных соударений, которое зависит от средних скоростей сталкивающихся молекул щ и 2-Представим себе, что молекулы двух сортов являются шариками с различными радиусами п и Г2, как это показано на рис. 1Х.4 (момент столкновения). Из рисунка видно, что столкновение происходит, если вторая моле- [c.121]

Можно полагать, что скорость реакций между двумя газами будет возрастать с увеличением и, так как при этом увеличится число столкновений между молекулами. Среднее число таких двойных соударений в единицу времени можно подсчитать, зная средние скорости сталкивающихся молекул (ии Ыг) и их массы ( 1, Отг). Примем, что молекулы подобны маленьким шарам с радиусами г и Г2. Столкновение произойдет, если центр одной молекулы окажется на поверхности сферы, описанной вокруг другой молекулы с радиусом Г12==Г1+/ 2, как это показано на рис. 35. [c.147]

Распределение молекул по одной компоненте скорости 3. Распределение молекул по скоростям. Закон Максвелла 4. Число двойных столкновений молекул газа 5. Число двойных столкновений молекул газа с ограниченным значением энергии, когда энергия выражается двумя квадратич [c.383]

В последние годы было проведено много работ но изучению кинетики флокуляции и коалесценции. Установлено, что фло-куляция происходит, когда две капли приближаются друг к другу на расстояние двойного молекулярного слоя и далее остаются рядом, что соответствует минимуму их потенциальной энергии. Это явление, как было отмечено Смолуховским около 50 лет назад, во многом сходно с явлением столкновения молекул газа при условии, что обе частицы прекращают движение после столкновения. Используя математический аппарат этой теории, можно определить число клюсте-ров, состоящих из 1, 2, 3,. . . капель, как функцию времени. [c.67]

Число двойных столкновений можно более точно рассчитать, если принять во внимание не средние абсолютные скорости молекул, а относительные. Если каждая молекула в 1 сек подвергается 2к 2гкУйп столкновениям, то общее число столкновений в 1 сек для всех п молекул, содержащихся в 1 см газа, равно [c.297]

Согласно молекулярно-кинетической теории обшее число двойных столкновений (г), происходящих между молекулами газа (в единице объема за единицу В1ремени), можно рассчитать, используя следующие формулы [c.79]

Под частотой двойных столкновений (2о) подразумевают число столкновений, происходящих между двумя молекулами газа в единице объема за единицу времени, если П1=П2=. Таким образом, 212 = 1/г22о. [c.80]

Согласно кинетической теории газов двойное соударение молекул происходит довольно часто. Одновременное столкновение трех молекул является маловероятным и тримолекулярные реакции встречаются редко. Элементарные реакции, в которых участвует более трех молекул, практически неизвестны. Если в уравнении химической реакции участвует более трех молекул, это означает, что данная реакция совершается через две или большее число последовательно протекающих би- или тримолекуляр-ных реакций. Такие реакции, состоящие из нескольких элементарных реакций, называются сложными. [c.35]

Скорость хикгаческой реакции, как известно, зависит от общего числа столкновений молекул реагирующих веществ и от величины энергии активации данной реакции. Число столкновений зависит от числа молекул в единице объема. Так, при обычных условиях молекулы в газе занимают меньше 1% всего объема, а большая часть объема газа - это свободное пространство. В этих условиях вероятность столкновения трех молекул мала. Каждая молекула в секунду испытывает 10 двойных (бимолекулярных) и 10 тройных (тримолекулярных) столкновений в секунду. Число бимолекулярных столкновений увеличивается с ростом концентраций молекул. При повьш1ении давления молекулы располагаются плотнее, их концентрация возрастает. Так, этилен, сжатый до его критического состояния (283 К и 5,0 МПа), имеет плотность около 220 кг/м , а при условиях полимеризации (150 МПа и 473 К) - около 460 кг/м . [c.8]

Химическая реакция инициируется взаимодействием между реагентами, причем это взаимодействие должно быть достаточно сильным, порядка величины межатомных взаимодействий в самих молекулах. Последнее, очевидно, требует сближения реагирующих молекул, обычно до состояния непосредственного контакта. Хотя можно привести некоторые примеры, когда указанное условие не является столь строгим тут можно упомянуть реакции переноса электрона в газовой или в конденсированной фазе или процесс передачи энергии электронного возбуждения все же как общее правило приведенное выше соображение остается правильным. Так, мы приходим к концепции столкновения как необходимому требованию протекания реакции. Отсюда же возникает естественное разделение реакций на мономолекулярные, бимолекулярные, тримолекулярные и т. д. по числу молекул, одновременно принимающих прямое участие в химической реакции (столкновительном комплексе). Проблема столкновения реагентов, формально отсутствующая в мономолекулярной реакции, становится определяющей в случае тримолекулярных реакций из-за крайне малой вероятности тройных столкновений суммарная вероятность таких реакций, как правило, крайне мала (в газе при нормальных температурах и давлении вероятность тройных столкновений приблизительно в 100 раз меньше вероятности двойных). Она может эффективно повышаться, если две из участвующих в таком соударении частиц образуют сравнительно долгоживущий комплекс. Типичными и очень важными случаями химических реакций подобного типа являются реакции с участием двух лигандов, встроившихся в координационную сферу комплексного соединения, либо адсорбированных молекул, тогда роль третьего тела играет поверхность [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология