Столкновений теория и встреч число

Приведенная картина описывает механизм потери агрегативной устойчивости только качественно, но она указывает и сам путь установления количественного критерия кинетической устойчивости лиофобных коллоидов. Этот путь лежит через рассмотрение кинетики процесса коагуляции и расчет его скорости. Классическая и очень абстрактная теория кинетики необратимой коагуляции коллоидов была разработана Смолуховским в 1917 г. [14], задолго до создания теории ДЛФО. Главный ее недостаток состоял в том, что она полностью игнорировала пространственный характер изменения сил взаимодействия коллоидныХ 1 частиц друг с другом и позтому не давала возможности связать скорость коагуляции с параметрами потенциала взаимодействия. Полагая, что в условиях максимально быстрой коагуляции каждая встреча ( столкновение ) частиц является эффективной , т. э. приводит к их необратимому слипанию или слиянию, Смолуховский показал, что скорость изменения суммарной численной концентрации V частиц и агрегатов, состоящих из любого числа одинаковых первичных частиц, подчиняется уравнению [c.261]

Многочисленные исследования показали, что наиболее надежным методом наблюдения процесса коагуляции во времени является метод подсчета числа частиц за определенный промежуток времени в ультрамикроскопе. Согласно теории коагуляции золей, предложенной М. Смолуховским (1906), началом коагуляции считают соприкосновение двух коллоидных частиц и слипание их в один агрегат. Эти удвоенные частицы, совершая броуновское движение и встречаясь е другими такими же или одиночными частицами, способны образовать тройные, четверные и т. д. частицы — вплоть до начала седиментации. В своей теории М. Смолуховский скорость коагуляции уподобляет скорости обычных химических реакций второго порядка и на основании этого выводит соответствующее уравнение. Отличие с точки зрения кинетики заключается в том, что в случае обычной химической реакции прореагировавшие молекулы в дальнейшем не участвуют в реакции, а коллоидные частицы, слипаясь при столкновении, продолжают участвовать в процессе коагуляции, образуя все более сложные комплексы. [c.464]

Химическое взаимодействие совершается при столкновении двух или более частиц. Но не любая встреча или соударение частиц ведет к химическому превращению. Согласно теории Аррениуса соударения будут эффективны только тогда, когда встречающиеся молекулы обладают некоторым избытком энергии по сравнению со средней энергией молекул в рассматриваемой системе при данной температуре. Молекулы, несущие в себе эту избыточную энергию, называются активными, а сам избыток энергии — энергией активации. Химическое взаимодействие наиболее вероятно при столкновении молекул, имеющих больший запас энергии. Только эти активные молекулы более реакционноспособны по сравнению с остальными. Разность между наименьшим избыточным запасом энергии, необходимым для взаимодействия, и средней энергией молекул и будет энергией активации. Чем больше в системе активных молекул, тем выше скорость реакции. Чем выше энергия активации, тем, разумеется, меньшее число молекул будет обладать этим избыточным запасом энергии и тем ниже будет скорость реакции. [c.29]

Не касаясь аиецифивп взаимодействия, являющейся предметом теории активных столкновений, отметим, что ири прочих равных условиях с ростам числа столкновенлй количество образующихся новых молекул будет увеличиваться. Говоря о числе столкновений, следует иметь в виду не столкновения вообще, а встречу молекул необходимого для дайной реакции сорта . [c.52]

Созданная Н. Н. Семеновым [81] теория разветвления цепных реакций показывает, что в некоторых химических системах цепи могут разветвляться или гибнуть при встрече со стенками или в объеме при тройных столкновениях. Если скорость разветвления больше скорости обрыва, то происходит быстрое нарастание числа активных центров, следствием чего является нарастание скорости реакции, что может в окислительных реакциях привести к самовоспламенению даже в изотермических условиях. Таким образом, по современным представлениям воспламенение может Еюсить или тепловой или цепной характер. По Д. А. Франк-Каменецкому [82], если на пределе воспламенения безразмерная величина [c.136]

Помимо реакций первого и второго порядка, известны и реакции более высокого порядка, однако они встречаются гораздо реже, так как для их осуществления должны происходить одновременные столкновения трех или большего числа молекул. Подобные столкновения, являющиеся очень сложными процессами, почти исключаются теорией столкновений, так как они имеют чрезвычайно малую вероятность. Для сравнения укажем, что одновременное столкновение трех бильярдных щаров случается увидеть крайне редко. Интересно, что существуют и реакции первого порядка, скорость которых не зависит от концентрации реагентов. Однако, поскольку реакции первого и второго порядка встречаются на практике чаще всего, мы ограничимся в данной книге их рассмотрением. [c.233]

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]

Однако для самых быстрых реакций эта интерпретация уравнения Аррениуса непригодна. Известно совсем небольшое число реакций с константами скоростей порядка л-молъ -сек или даже 10 , если в них участвуют ионы водорода. Скорость такой реакции приближается к скорости молекулярных столкновений, определяемой скоростями, с которыми движутся в растворе молекулы реагирующих веществ, и вычисляемой при помощи теории диффузии (см. далее). Очевидно, такая реакция происходит практически при каждом столкновении и не имеет какого-либо заметного энергетического барьера, если только молекулы пришли в соприкосновение. Процесс диффузии, однако, требует небольшой энергии активации, и действительно найдено, что скорость немного растет с температурой, давая значение для Ер, в несколько килокалорий на 1 моль. Кроме того, скорость чувствительна к вязкости растворителя, как и следовало бы ожидать, если она лимитируется диффузией. Реакции, лимитируемые диффузией, более детально будут рассмотрены в дальнейшем (гл. 12, стр. 279), но так как в этой книге довольно часто будут встречаться константы скоростей реакций, лимитируемых диффузией, здесь будет дано предварительное объяснение. [c.20]

Строго говоря, точный резонанс возможен лишь при столкновении атома и его однозарядного иона. Однако по мере увеличения числа атомов в молекуле все чаще встречается ситуация случайного резонанса "случайно" находится уровень, соответствующий резонансу. Для многоатомных частиц такая ситуация становится правилом. Это значит, что экзотермические реакции перезарядки с участием молекул из нескольких атомов идут практически по законам, отвечающим резонансной перезарядке тепло элементарного процесса "выделяется" на первой его стадии как суммарное электронное возбуждение частиц продуктов. Затем это электронное возбуждение за времена, характерные для колебательного внутримолекулярного обмена, "рассасывается" по молекуле или молекулярному иону и получается "нагретый" продукт, распадающийся, если энергии хватает,с ко -курентным разрьшом различных связей. Эта картина диссипации энергии электронного возбуждения и последующего мономолекулярного распада соответствует теории масс-спектров Эйринга-Розенстока 133, 341, т.е. теории относительных скоростей распада положительного иона, образованного из молекулы ударом электрона так, что у иона осталось еще и возбуждение, - теории диссоциативной ионизации. [c.8]

Определение функции распределения. Изложенная в предыдущей главе теория столкновений рассматривала характеристики одной частицы либо, что практически одно и то же, набора идентичных частиц. Однако на практике чаще встречается случай ансамбля частиц, каждая из которых обладает в данный момент времени своей скоростью и положением в пространстве. Статистической характеристикой, описывающей этот ансамбль в целом, для не взаимодействующих между собой частиц и в ряде других случаев является функция распределенная p(v, r, г). По определению функции распределения (и, л, г) Уи равно числу частиц, находящихся в момент времени г объеме = с1хс1ус/г и имеющих компоненты скорости в интервале v = v dv ydv С помощью очевидных геометрических соотношений (см. подробнее, например, [20]) легко получить [c.28]