Теория активных соударений

Одним из первых направлений в развитии теории элементарных реакций является теория активных соударений. Начало развития данной теории положено С. Аррениусом. Он высказал идею о том, что элементарная химическая реакция протекает через образование активных молекул. Сущность теории рассмотрим на примере одно- [c.282]

Теория активных соударений [c.156]

Теория активных соударений 156 [c.7]

Каковы основные положения теорий активных соударений и переходного состояния [c.291]

В теории активных соударений Аррениус показал, что количество активных молекул может быть вычислено по закону Максвелла — Больцмана [c.155]

Исходя из теории активных соударений и молекулярно-кинетических представлений, вычислим константу скорости элементарной бимолекулярной реакции (а) с участием молекул двух разных видов. Скорость рассматриваемой реакции согласно основному постулату химической кинетики выражается уравнением [c.337]

Теория активных соударений........ [c.264]

Стехиометрические уравнения реакций окисления — восстановления не отражают истинного механизма их протекания. Так, например, уравнение (6.6) показывает, что протекание реакции обусловлено столкновением шести реагирующих частиц, не считая ионов водорода (МпОГ + 5Fe +). Однако согласно кинетической теории активных соударений вероятность одновременного столкновения даже четырех частиц крайне мала, а пяти и более — близка к нулю. Обычно происходит столкновение двух или, реже, трех частиц, в результате чего образуется так называемый активированный комплекс и затем — продукты реакции. В ходе реакции происходит образование различных промежуточных соединений, радикалов и т. д., обладающих нередко довольно большой продолжительностью жизни. Химическая активность многих промежуточных соединений бывает выше, чем исходных веществ, что нередко является причиной различных побочных реакций. Стехиометрическая реакция типа (6.6) является суммой отдельных стадий, и скорость суммарной реакции будет определяться самой медленной стадией. [c.113]

ТЕОРИЯ АКТИВНЫХ СОУДАРЕНИЙ [c.272]

Теории химической кинетики позволяют получить это соотношение более строго. Так, в теории активных соударений выводится уравнение [c.270]

Множитель А также зависит от типа реакции. До последнего времени для вычисления констант скорости реакций между газообразными частицами пользовались теорией активных соударений. Расчеты по этой теории совпадают с расчетами по теории активированного комплекса только в случае реакций между атомами. Теория активных соударений не согласуется с представлениями квантовой механики. [c.242]

На основе молекулярно-кинетической теории газов была разработана для бимолекулярных реакций теория, получившая название теории активных соударений (TA ). Согласно этой теории реакция осуществляется при столкновении между молекулами реагирующих веществ. Во время столкновений происходит разрыв старых и образование новых химических связей. [c.272]

Если проводить реакцию при единичных концентрациях реагирующих веществ, то у = Л и кинетическое уравнение для константы скорости из теории активных соударений принимает вид [c.285]

Надо иметь в виду, что теория активных соударений не дает возможности теоретического расчета энергий активации исходя из свойств реагирующих молекул. Она только обосновывает даваемую уравнением Аррениуса зависимость константы скорости от температуры. При всех расчетах по TA величина Е находится из эксперимента. [c.274]

А+В С+О ИЗ теории активных соударений следует, что [c.229]

Введение в уравнение для скорости реакции (17.58) стерического фактора р, качественно учитывающего геометрию соударений молекул, не решило имеющиеся проблемы в теории активных соударений. Причина заключается в отсутствии прямой корреляции между вероятностными факторами и вероятностью того, что реагирующие молекулы столкнутся определенными группами. Поэтому скорости многих реакций, рассчитанные на основе теории активных соударений, сильно отличаются от экспериментальных. [c.287]

Таким образом, теория переходного состояния объясняет возможность значения р> 1, что было необъяснимо в теории активных соударений. [c.290]

Теория активных соударений. Эта теория исходит из того, что к химической реакции приводят только так называемые активные столкновения (соударения) молекул реагирующих веществ. Она непосредственно вытекает из факта существования многочисленных реакций, протекающих гораздо медленнее, чем позволяют молекулярные столкновения. Так, например, реакция между и О2 при обычных условиях практически не идет, хотя число двойных, столкновений каждой молекулы в 1 с составляет около 10 . [c.187]

Активационные параметры реакции связаны с кинетическими данными следующими уравнениями, вытекающими из сопоставления теорий активных соударений и переходного состояния [c.10]

Из теории активных соударений следует, что число соударений, приводящих к реакции, равно [c.173]

Исходя из представлений об активных частицах в химической кинетике, используют два метода, представляющие собой различные подходы к теоретическому обоснованию одного и того же явления, — теорию активных соударений и теорию активированного комплекса. [c.121]

Теория активных соударений исходит из представлений об энергетическом и геометрическом соответствии частиц, участвующих в соударениях, приводящих к химической реакции. При этом особое внимание уделяется энергетическому соответствию, количественной характеристикой которого является энергия активации. [c.187]

Поясним смысл понятия энергии активации. В химической кинетике для объяснения механизма химических реакций широкое распространение получила теория активных соударений, согласно которой для возникновения химического взаимодействия необходимо столкновение молекул, при этом принимается, что реагируют лишь только те молекулы, энергия которых не ниже некоторого предела Е, называемого энергией активации. Средняя энергия молекул, особенно при невысоких температурах, обычно ниже этого предела. Энергия активации является тем избыточным количеством энергии (по сравнению со средней величиной энергии молекул), которой должны обладать сталкивающиеся молекулы, чтобы быть способными к химическому взаимодействию. Такое активирование должно предшествовать ослаблению или разрушению внутренних связей реагирующих молекул, без чего невозможна перегруппировка атомов и образование новых молекул. [c.222]

Несмотря на значительные успехи в объяснении механизма многих реакций, теория активных соударений оказывается недостаточно совершенной. Идея об активных соударениях при реакциях получила за последнее десятилетие дальнейшее развитие в теории переходного состояния, для знакомства с которой отсылаем читателя к специальным руководствам. [c.225]

По существу, такое же противоречие имеется и в теории активных соударений, где мы допускаем, что распределение энергии между молекулами не нарушается несмотря на то, что активные молекулы все время вылавливаются , превращаясь в продукты реакции. То же самое представление используется и при выводе уравнения Аррениуса. [c.31]

Известно, что в случае реакции двух атомов теория активных соударений и активированного комплекса приводит к идентичным результатам. Согласно первой теории,зависимость предэкспоненциального множителя от температуры представлена как [c.156]

Метод соударений. Рассмотрим сущность теории активных соударений Для бимолекулярных реакций кинетическое уравнение имеет вид [c.90]

Таким образом, теория активных соударений, приводящая к выражению [c.27]

Представим эту реакцию схематически (рис. 5). Молекулы и 2, обладающие необходимой энергией активации, сближаются до соприкосновения. В момент соударения (состояние 2, рис. 5) молекулы сблизились, но еще не настолько, чтобы заметно повлиять друг на друга, деформировать связи Н—Ни I—I. С точки зрения теории активных соударений, каждая такая встреча неизбежно ведет к реакции, и двойник 2 превращается в продукты реакции 4. В действительности, как показывает опыт, данных условий еще недостаточно для того, чтобы произошло химическое превращение. Метод переходного состояния предполагает, что для неизбежного превращения Нз -Ь 1г в продукты реакции исходные молекулы, встретившись между собой, должны пройти через некоторое переходное состояние, образовать активированный ко.мплекс 3, в котором одна молекула как бы внедряется в другую, а рвущиеся связи Н—Н и I—I ориентируются по отношению друг к другу. Такой комплекс должен обладать не только определенным запасом энергии, но и необходимой конфигурацией с определенными расстояниями между атомами. Если указанный активированный комплекс образовался, он неизбежно превращается в продукты реакции. [c.28]

Представление о ходе реакции, используемое в теории активных соударений и в теории переходного состояния, в общих чертах сходно в обоих случаях предполагается, что молекулы реагирующих веществ встречаются между собой, и если они обладают достаточным запасом энергии по определенным связям, то внедряются друг в друга и ориентируются так, чтобы с определенного момента могло произойти превращение в продукты. Различие методов заключается в том, что для подсчета скорости реакции выбирают разные этапы в ходе элементарного процесса. [c.36]

Лек1щя 34. Современные представления о механизме элементарного акта химической реакции. Теория активных соударенил. Энергия активации и стерический фактор в рамках этой реакции. [c.211]

В отличие от моно- и бимолекулярных реакций, константа скорости тримолекулярных реакций уменьшается с ростом температуры. В этом и заключаются температурные особенности упомянутых реакций. Теория активных соударений даже при введении множителя Сезерленда не дает удовлетворительного объяснения уменьшения цонстанты скорости тримолекулярных реакций с ростом температуры. Трактовка этих особенностей, принадлежащая Траутцу, справедлива для реакций третьего порядка, но не для тримолекулярных реакций. Только теория активированного комплекса позволяет достаточно строго объяснить температурные особенности тримолекулярных реакций. Согласно этой теории, для реакций типа [c.143]

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]

Объяснение зависимости скорости химической реакции от природы реагирующих веществ и температуры с помощью теории активных соударений. Как было указано выше, даже для сходных реакций при одинаковых концентрациях и температурах скорости реакций могут сильно различаться. С помощью теории активных соударений эти различия можно объяснить величина1ми энергии активации. В соответствии с (17.55) чем больше энергия активации, тем меньше скорость реакции. Иначе говоря, чем выше энергетический барьер, тем меньшее число молекул способно его преодолеть. Эту зависимость наглядно можно показать графически с использованием закона распределения молекул по энергиям Больцмана. На рис. 17.9 представлена зависимость относительного числа молекул [c.286]

Теория активных соударений. В ее основе лежит представление о том, что для осуществления реакции достаточно тесного сближения частиц поэтому скорость взаимодействия должна быть пропорциональна числу их столкновений за данный промежуток времени. Расчеты, проведенные для бимолекулярных реакций, показали, что доля реагирующих молекул по отношению к сталкиваю1цимся ничтожно мала [c.121]

Активация может быть вызвана повышением температуры, действием электрического поля, лучистой энергии и т. д. В газовых реакциях основным источником активации являются особо активные соударения с молекулами, обладающими большим запасом энергии. Таким образом, в соответствии с теорией активных соударений скорость химической реакции должна зависеть от соотно-шенйя между числом активны)С-.и неактивных молекул. Число шстйвных молекул может быть найдено из закона распределения мoлeJtyл пр энедгиям. Обозначим общее число молекул через число активных молекул — N а, а число неактивных через УУц. Так как при обычных температурах для многих реакций доля активных молекул очень мала, то число неактивных молекул можно принять равным общему числу их, т. е. Nн — Л о- Тогда по закону распределения молекул по энергиям, установленному Максвеллом — Больцманом ( 15), число молекул N а, энергия которых выше некоторого заданного предела на Е, будет [c.223]

Такая теория должна дать возлюжность количественного расчета скорости на основаиин свойств веществ, участвующих в реакции, или, в крайнем случае, с использованием минимального количества экспериментальных данных о реакции. Простейший, метод такого расчета дает теория активных соударений, разработанная Хиншельвудом и сохранившая свою ценность до настоящего времени. [c.24]

В отличие от теории активных соударений, где теоретически рассчитывали лишь нредэкспоненциальный множитель, а энергию активации определяли экспериментально, при помощи теории активированного комплекса можно в принципе произвести полный расчет скорости без использования кинетических данных. К сожалению, этот метод представляет ценность главным образом для оценки правильности подхода, но не как практический путь для решения кинетических задач. Причина состоит в том, что квантово-механические расчеты пока еще слишком приближенны и упрощенны для более пли менее точного учета химического взаимодействия, особенно в сложных системах. В.месте с тем, хорошее совпадение с опытом в ря- [c.34]

Использующая такой подход теория активных соударений не дает точного значения предэкспоненциального множителя для мономо-лекуляриых реакций. Принимается, что эта величина должна приблизительно соответствовать частоте колебаний вдоль одной из связей реагирующей молекулы . [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология