Молекулы соударение

Вычисленная ранее средняя длина свободного пробега дает лишь значение, усредненное по большому числу столкновений. Чтобы найти, как конкретно изменяются длины свободного пробега, сначала необходимо вычислить вероятность того, что молекула пройдет после своего последнего соударения путь х, ни разу не столкнувшись с другими молекулами. Очевидно, что функция распределения f x) должна удовлетворять условиям /(0) = 1и/(с )=0. [c.145]

Такой статистически независимой системой является, например, молекула идеального газа, которая подавляющую часть времени движется свободно, не взаимодействуя с другими молекулами. Соударения молекул чрезвычайно редки и дают пренебрежимо малый вклад в энергию газа (правда, эти соударения существенны в том смысле, что из-за них изменяются импульсы молекул, динамические переменные ведут себя как случайные величины, в системе устанавливается статистическое распределение). [c.85]

В большинстве реакций происходит разрыв химических связей. Для этого необходима энергия, которая в большинстве случаев представляет собой кинетическую энергию реагирующих молекул. Соударения должны быть достаточно сильными (активация при соударении). Это происходит, когда сумма кинетической энергии обеих молекул будет превышать необходимую для протекания данной реакции типичную энергию активации. Число таких частиц с повышенной энергией уменьшается пропорционально фактору Больцмана Из рис. 1.4.2 видно, что с повышением температуры все большее число частиц имеет энергию, превышающую энергию активации. Таким образом, имеем [c.140]

Тепловое движение. Случайные соударения с окружающими молекулами, соударения с другими звеньями цепи создают случайные повороты звеньев. Цепочка самопроизвольно переходит в состояние клубка, состояние наименьшей упорядоченности, которому отвечает наибольшая энтропия. Опять второе начало. [c.177]

Большой интерес представляет противоположный случай. Энергия ударяющего электрона настолько мала, что он не может ни ионизировать, ни возбудить молекулу. Соударение будет упругим, а передаваемая энергия— кинетической. Наибольшее количество энергии, передаваемой при центральном соударении, можно найти из соотношения (1.12) [c.10]

Для каждой молекулы соударение с себе подобными столько много, что они практически беспорядочно хаотически по теории вероятности движется равновероятно во всех направлениях. Но если же молекула растворенного вещества двигается в растворителе, то она хаотически беспорядочно движется среди молекул растворителя и только встреча с себе подобной замедляет скорость этого перемещения друг относительно друга. Молекулы здесь стараются держаться дальше друг от друга, т.к. замедляется скорость сближения между ними за счет частого возвращения молекул в исходную точку пространства после каждого соударения. [c.214]

Дезактивация (тушение) при соударении с другими молекулами [c.28]

Такая молекула обладает вращательной энергией, и поэтому некоторые авторы используют модель совершенно гладкого бильярдного шара, который не способен изменять свою вращательную энергию при столкновениях (т. е. скользит), тогда как другие-используют шершавый бильярдный шар с коэффициентом ад(0 < ад < 1), показывающим долю вращательной энергии, передающуюся при соударении. [c.126]

Предельный возможный случай — прилипание молекулы к стенке сосуда при соударении и последующее испарение со стенки. При этом принцип сохранения энергии не будет нарушаться, если испаряющаяся молекула будет улетать, обладая в среднем тем же количеством движения, что и первоначальная молекула. [c.134]

Б. Частота столкновений молекулы, движущейся в неподвижном газе. Рассмотрим движение единичной молекулы со скоростью с в газе, состоящем из идентичных неподвижных молекул. В этом случае молекула будет двигаться зигзагообразно с постоянной скоростью с, причем между соударениями ее движение будет прямолинейным. [c.139]

После достижения стационарного состояния общий поток молекул по направлению к горячей пластинке с температурой должен быть равен общему потоку молекул к холодной пластинке. Используя формулу для числа соударений с единицей поверхности [см. уравнение ( 11.6.6)], имеем [c.165]

Предположим, что предыстория молекулы не влияет на вероятность соударений, т. е. вероятность соударения в любом случае совершенно не зависит от того, сталкивалась ли молекула только что, или она прошла большой путь без столкновений. Тогда вероятность / (г) того, что молекула пройдет без столкновений расстояние г == а ,-(- Х2, будет равна произведению вероятностей пройти без соударений путь х и Х2 соответственно [c.145]

Величина V представляет собой предельную величину частоты колебания атомов А и В в молекуле АВ. Поскольку в предельном случае каждое такое колебание приводит к диссоциации на свободные частицы А и В, то величина Л Ав представляет собой скорость, с которой частицы АВ разлагаются на А и В. Но поскольку имеется равновесие, то эта скорость должна быть равна скорости, с которой частицы АиВ соединяются с образованием АВ. Правая часть уравнения (IX.3.7) представляет собой не что иное, как скорость соударения ТУд и Мв [см. уравнение (VII.8.5)]. Таким образом, в формуле для константы равновесия содержится выражение для числа соударений. [c.189]

Если плотность газа в системе так мала, что средняя длина свободного пробега имеет тот же порядок, что п расстояние между плоскостями, или больше, то в такой системе изменяется и механизм переноса. Перенос в этом случае происходит не посредством столкновений между молекулами газа, а в результате столкновений молекул с плоскостями (так как в среднем молекула не претерпевает соударений на пути от одной пластины к другой). Можно подсчитать перенос количества движения непосредственно [c.161]

Когда плотность газа между двумя пластинками с различными температурами такова, что средняя длина свободного пробега молекул газа значительно превышает расстояние между пластинками, то перенос теплоты происходит непосредственно путем соударений молекул с пластинами. Этот процесс можно проанализировать по аналогии с процессом переноса количества движения при малых плотностях. [c.164]

Мы определяем а как долю от разности энергии, передаваемую при соударении молекулы с пластинкой. Так, если молекула имеет среднюю температуру Т и эта молекула ударяется о пластинку с температурой Т, то после соударения молекула будет иметь среднюю температуру Т -Ь я (Г — Т ). Так как передаваемая молекулами энергия выражается произведением С АТ, то в данном случае передаваемая энергия будет равна аС Т— Т ). По аналогии примем, что Т — температура молекул после удара о пластинку с температурой Tj- [c.164]

В приведенной выше схеме процессы, в которых происходит образование А и В из А и В соответственно, были представлены как процессы соударений, в которых М является любой молекулой в системе. [c.204]

Если теперь допустить, что реакция не возникает при отсутствии соударений, при которых относительная кинетическая энергия соударения молекул (вдоль линий их центров) превышает минимум энергии Е (назовем ее критической энергией), то величину нужно заменить на — [c.243]

Если предположить, что энергия перехода распределяется не по двум степеням свободы для составляющих относительной скорости, а по внутренним степеням свободы соударяющихся молекул, найдем [3, 4], что частота соударений, при которой энергия Е распределяется по меньшей мере по п химическим степеням свободы , равна [c.243]

Теперь, допуская, что внутренние энергии частиц АиВ могут быть представлены энергией системы классических гармонических осцилляторов, мы можем вычислить ZAв Е) — частоту соударений, для которой полная внутренняя энергия и энергии вращения и поступательного движения соударяющихся молекул лежат между Е и Е Е [c.244]

Предэкспоненциальный множитель, полученный на основании теории соударений молекул с твердой сферой, определяется (см. табл. ХП.1) величиной Р- причем 2ав можно вычислить из кинетической теории (см. табл. VII.2) [c.247]

Такая простая теория соударений предсказывает величину предэкспо-ненциальных множителей порядка 10 см моль сек, поскольку можно ожидать / <1. Величину Р < 1 можно объяснить тем, что не всякое бимолекулярное столкновение, даже в том случае, когда энергия сталкивающихся частиц достаточно велика для того, чтобы частицы прореагировали между собой, приводит к образованию продуктов реакции. Для того чтобы достаточно сложные молекулы прореагировали между собой, они должны быть соответствующим образом ориентированы одна относительно другой (сте-рические препятствия). В теории активированного комплекса соответствующий член носит название энтропийного фактора, и так как энтропия активации становится меньше нуля, то Р не может быть больше единицы. Эти результаты хорошо согласуются с экспериментом, и величина 2ав, по-видимому, действительно является верхним пределом бимолекулярного частотного фактора. [c.249]

В табл. ХП.5 собраны некоторые данные по реакциям атомов с молекулами или радикалами. В большинстве случаев эти данные взяты непосредственно из оригинальных работ и, там, где это необходимо, записаны в форме, соответствующей уравнению теории соударений. [c.261]

Данные по рекомбинации радикалов и атомов, являющейся реакцией третьего порядка, позволяют вычислить скорость обратного процесса, а именно скорость активации молекул при соударениях. Рассмотрим соединение двух активных компонентов А и В в стабильный продукт АВ. Если реакция достаточно экзотермична или продукт АВ имеет мало внутренних степеней свободы, механизм ассоциации сложный и должен включать действие третьего тела М. Реакция может протекать по следующим путям [c.276]

Из такого определения соударения и модели молекулы с жесткой сферой следует, что каждая молекула находится в состоянии соударения со всеми [c.425]

Частота столкновений молекул А с молекулами В в растворе равна рассчитанной выше частоте соударений, умноженной на пв — мольную долю В. Для сильно разбавленных растворов гев Ar/As- [c.426]

Но 1/As — объем, занимаемый одной молекулой растворителя,— можно приравнять величине у лв. где Y фактор, определяемый из параметров кристаллической решетки. Подставляя это выражение в уравнение (XV.2.2), можно получить для частоты соударений частиц АиВ [c.426]

Допущение, что скорость дезактивации не зависит от внутренней энергии, является до некоторой степени грубым. Имеется экспериментальное доказательство, что скорость потери колебательной энергии молекулой Ij при столкновении примерно в 100 раз больше для высоко возбужденных состояний, чем для более низких энергетических состояний. Ельяшевич [4], Мотт и Массей [5] сделали приближенные квантовомеханические расчеты, которые указывают, что при соударении с атомом потеря или приобретение кванта колебательной энергии гармоническим осциллятором пропорциональна энергии осциллятора. Другая работа по этой проблеме заключалась в экспериментальном изучении дисперсии звука в газах. Эти измерения показали [6], что для самых низких вибрационных состояний величина Хо равна около 10 , но может сильно варьировать от газа к газу и сильно зависит от химической природы соударяющихся газов. [c.210]

Чтобы подсчитать скорость, с которой происходят такие соударения, рассмотрим поведение сферической молекулы А в идеальном растворе, содержащем сферические молекулы В. Благодаря процессу взаимной диффузии молекулы АиВ будут время от времени соударяться и вновь отходить друг от друга на значительное расстояние. [c.426]

Экситонный перенос энергии наиболее вероятен в кристаллах и больших полимерных молекулах иногда, по-видимому, такие же явления могут происходить и в жидкостях. Для объяснения высокой скорости переноса экситонного возбуждения в растворах некоторых сцинцилляторов Бэртон с сотр. [5] предположили, что в жидких углеводородах могут существовать небольшие упорядоченные группы молекул — домены. Экситонный перенос осуществляется этими группами, состоящими, вероятно, из 10—15 молекул соударение с любой молекулой домена, содержащего возбужденную молекулу, эквивалентно соударению с отдельной возбужденной молекулой. [c.122]

Б. Жесткая сферическая модель. В этом случае предполагается, что молекула похожа на бильярдный шар, т. е. она представляется в виде твердой сферы диаметролс ст с массой т (молекулярный вес), способный только к идеально упругим столкновениям с другими молекулами и стенками сосуда. Эта модель часто используется при исследовании столкновений молекул, но ее нельзя применять для конденсированных систем (жидкостей или твердых тел), так как она не предполагает никаких других сил между молекулами, кроме сил отталкивания при соударении двух молекул. Ее преимущество в том, что молекула характеризуется единственным параметром ст —диаметром молекулы. [c.126]

Тримолекулярные столкновения. Комплекс соударения. Определив химический диаметр а а для сферической молекулы М с диаметром жесткой оболочки Or, можно определить комплекс соударения М-М как пару молекул, центры которых удалены друг от друга на расстояние сг, причем а < ст < < сТг- Для такого комплекса можно нанисать стехиометрическое уравнение [c.144]

Используя модель упругого сферического соударения, можно вычислить частоту столкновения трех молекул А, В и С, рассчитав сначала стационарные концентрации бинарных комплексов АВ, ВС и СА. Если обозначить через Тдв, вс и Тса величины среднего времени жизни этих бинарных комплексов , то их стационарные концентрации ириближенно даются выражениями [c.271]

Это выглядит так, как будто N0 является очень эффективным акцептором КОд, намного более эффективным, чем N02- На первый взгляд это неожиданный вывод, так как последняя реакция является реакцией рекомбинации, а первая включает передачу атома. Однако в работе Каррингтона и Дэвидсона [149] по диссоциации N304 приводятся подтверждающие данные. Эти авторы рассчитали относительно низкую эффективность соударений от 1/200 до 1/1000 для сходной рекомбинации 21402 -> N 0 (оцененную для высшего предела давления). Дальнейшее разрешение трудностей возможно, если предположить, что реакция 4 проходит через образование квазистабильной молекулы О—N—О—N02, которая изомерна симметричной N204. [c.356]

Заметим, что в определении соударения имеется ряд произвольных допущений, которые касаются, в частности, сил взаимодействия частиц АиВ. Часть из этих допущений заключена в принятой нами модели строения растворов. Так, если принять квазикристаллическую модель строения жидкости, то ближайшие соседние частицы будут расположены друг от друга на расстояниях, соответствующих такой кристаллической решетке. Для гексагональной плотной упаковки сферических молекул ближайшие частицы будут расположены на расстоянии г ав ДРУГ от друга, следующие соседние частицы — па расстоянии 7 дв (8/3) 2 1,7гдв. Если принять кристаллическую модель, то вероятность существования в растворе пар А — Вс расстоянием между А и В в интервале от гдв до 1,7гдв очень мала. [c.425]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология