Возбуждение активация

Заметим, что представление о потенциальном барьере, расположенном около поверхности кристалла и преграждающем доступ к поверхности медленных газовых молекул, не является обязательным для объяснения активированной адсорбции. Теория активированной адсорбции может быть построена и без представления о потенциальном барьере. Действительно, предположим, что никакого потенциального барьера нет и что поверхность кристалла содержит на себе постоянное (не меняющееся с температурой) число адсорбционных центров, но при этом будем считать, что не все центры способны к адсорбции, а только те из них, которые находятся в возбужденном (активном) состоянии. Пусть и — энергия возбуждения (активации) адсорбционного центра. Адсорбция в этом случае, представляя собой реакцию соединения газовой молекулы с адсорбционным центром, будет требовать энергии активации и. Мы имеем здесь перенос на гетерогенный случай представлений, хорошо известных в химии гомогенных реакций. Эта картина в полной мере совпадает с нашей, в которой адсорбция происходит без активации, но зато число адсорбционных центров не остается постоянным, а возрастает с температурой (тепловой беспорядок). Действительно, в случае, когда возникновение и исчезновение адсорбционных центров описываются мономолекулярным законом [c.380]

В активационном анализе в аналитических целях используется возбуждение (активация) стабильных ядер определяемых элементов при облучении анализируемых материалов потоками ядерных частиц и у-квантов. Поэтому развитие активационного анализа тесно связано с успехами ядерной физики. Как известно, в арсенале современной ядерной физики имеются разнообразные источники интенсивных потоков ядерных частиц в широком интервале энергий, которые используются для возбуждения атомных ядер и исследования ядерных взаимодействий. [c.25]

Спектры флуоресценции и возбуждения (активации) [c.95]

Фотохимические реакции имеют много общего с обычными химическими реакциями. Для них, так же как и для темновых реакций, требуется определенное предварительное возбуждение (активация) [c.212]

Чтобы подсчитать энергию, необходимую для возбуждения молекул, надо знать скорость реакции при разных температурах. Тогда энергию возбуждения (активации) Е можно определить по известной формуле Аррениуса [c.191]

Обратимся теперь к активированной адсорбции. Так называется адсорбция, осуществляющаяся лишь после предварительного возбуждения (активации) системы. Активированная адсорбция требует некоторой предварительной затраты энергии (энергии активации), которая потом, однако, с избытком возвращается в результате акта адсорбции. Обычно химическая адсорбция является активированной адсорбцией. Поэтому эти два термина часто отождествляют. Такое смешение понятий нельзя признать, как мы это уже отмечали, правильным. Наличие энергии активации не является необходимым критерием химической адсорбции возможны случаи, когда химическая адсорбция протекает без энергии активации, С другой стороны, отсутствие энергии активации не является необходимым признаком физической адсорбции. Таким образом, отсутствие или наличие энергии активации при адсорбции само по себе еще ничего не говорит о природе адсорбционных сил. [c.20]

Синтез гелия из водорода, как и все ядерные реакции, нуждается в энергии возбуждения (активации), но она исключительно мала, около 0,1 Мэв. В обычных химических реакциях источником энергии активации является тепловое движение (кинетическая энергия) молекул (см. стр. 277). Для возбуждения ядерных реакций обычно используют искусственно ускоренные частицы или частицы с большой энергией, излучаемые радиоактивными элементами. Можно осуществить ядерные реакции термическим путем. Для этого необходимы более высокие температуры, чем для химических реакций. Такими высокими температурами обладают некоторые звезды, на которых, следовательно, могут осуществляться термоядерные реакции. Теплота, выделенная при этих реакциях, поддерживает высокую температуру звезд. Температура внутри солнца порядка 10— 20 млн. градусов. Весьма вероятно, что это обусловлено синтезом ядра гелия из ядер водорода. [c.784]

М. Метод прерывистого освещения. Энергия активации, необходимая для инициирования так называемых термических реакций, приобретается разлагающейся молекулой в результате столкновений с другими молекулами. Однако реакции этого типа можно инициировать и при таких температурах, при которых их обычная ( термическая ) скорость очень мала. Энергия активации в подобных случаях получается за счет света (фотохимические реакции) и ионизирующих излучений (например, альфа-, бета-, гамма- или рентгеновских лучей) имеет место и сенсибилизация уже возбужденными молекулами (см. разд. V.43). [c.103]

Здесь А й В обозначают возбужденные молекулы А и В с критической энергией Е. При этом А является любой формой активных частиц, которые могут возникнуть при активации молекул А при дезактивации возбужденных частиц А могут образоваться только молекулы А. Возбужденные молекулы В определяются аналогично . Эту схему можно представить в виде диаграммы потенциальной энергии, как показано на рис. XI. 1, где приведено сечение поверхности потенциальной энергии, соответствующее минимальным величинам 17 для различных величин Ь. Все состояния слева от о являются состояниями А или А, правее — В или В. Как следует из рис. XI.1, реакция эндотермична, так как минимум энергии для В располагается выше, чем минимум энергии для А. Разность этих двух энергий соответствует тепловому эффекту реакции А . [c.204]

В жидкой фазе стадия передачи энергии внутренним степеням свободы молекулы практически не зависит от температуры, поскольку частоты меж- и внутримолекулярных колебаний в жидкости остаются постоянными при изменении температуры. Температура влияет на образование ассоциатов и на перемещение ассоциатов, содержащих возбужденные молекулы. Зарождение цепей происходит вследствие реакций между предварительно возбужденными молекулами. По этой причине эффективная энергия активации реакций зарождения цепей по гомогенному механизму в жидкой фазе оказывается меньше, чем в газовой, на величину энергии возбуждения молекулы. [c.30]

Опытное значенне предэкспоненты (см. табл. VI,3) равно 1,9- 10 сек-. Поскольку активация в мономолекулярных реакциях является процессом накопления колебательной энергии на внутренних степенях свободы молекулы и не сопровождается переходом на возбужденный электронный уровень, т. е. является процессом существенно адиабатным, трансмиссионный коэффициент близок к единице, и полученные расчетные и опытные значения предэкспоненты сопоставимы. Как видно, совпадение в данном случае получено вполне удовлетворительное. [c.173]

Чтобы диэлектрик (изолятор) стал проводить электрический ток, необходима энергия, достаточная для возбуждения электронов из заполненной зоны через межзонную щель в свободную зону молекулярных орбиталей. Эта энергия является энергией активации процесса проводимости. Лишь высокие температуры или чрезвычайно сильные электрические поля могут обеспечить энергию, необходимую для возбуждения значительного числа электронов, которые придают кристаллу проводимость. В алмазе межзонная щель (интервал между потолком заполненной, или валентной, зоны и низом свободной зоны, называемой зоной проводимости) составляет 5,2 эВ, т.е. 502 кДж моль . [c.631]

Так, в мономолекулярных процессах молекула может вступить в реакцию только в том случае, если она откуда-то приобретает энергию, достаточную для преодоления активационного барьера. Если она эту энергию не приобретает извне (возбуждение светом, электронный удар и т. д.), то единственным источником, как и в биомолекулярных процессах, остаются молекулярные соударения ( термическая накачка ). Молекула, которая в результате такого соударения (соударений) приобретает энергию, большую, чем энергия активации, называется активной молекулой А Аа. [c.80]

При измерениях и расчетах по методу молекулярных орбиталей энергия активации для присоединения атома Н составила 8,5— 17 кДж/моль [55, 56], а для присоединения радикала СНз она равна 29—38 кДж/моль, т. е. менее 0,4 эВ на 1 молекулу. Такой энергетический барьер легко может быть преодолен возбужденными частицами (энергия возбуждения обычно больше 3 на 1 молекулу). [c.81]

В соответствии с законом эквивалентности Штарка-Эйнштейна, поглощаемый фотон вызывает фотохимическое возбуждение одной молекулы. Количественной мерой превращения служит квантовый выход реакции, равный отношению числа частиц, претерпевших превращение в результате фотохимической реакции, к числу поглощенных фотонов. В предельном случае для первичных процессов выход должен равняться единице, в экспериментах, в зависимости от длины волны, интенсивности света и температуры и типа вещества, выход может принимать значения от 10 3 до 10. Так как энергия активации химических реакций лежит в пределах 40-420 кДж/моль, можно сделать вывод (сравнивая ее с энергией одного моля фотонов, равной Nab-/1 )0 действии на реакции видимых, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей. [c.177]

При термической активации возбуждение молекулы в результате обмена энергией с активирующими частицами определяется температурой, которая характеризует распределение молекул по энергетическим состояниям. [c.106]

На первой стадии исходные молекулы А, и Аа, сталкиваясь с другими молекулами, переходят в энергетически возбужденное, активное состояние а и А Процесс активации молекул А) и А протекает с высокими скоростями как в прямом, так и в обратном направлениях. Скорость реакции на второй стадии относительно невелика и лимитирует общую скорость процесса. Концентрации активных молекул малы, значительно меньше концентрации реагирующих молекул А1 и Аг, т. е. й с и Са > Процесс активации протекает с высокими скоростями, поэтому можно принять, что на стадии активации устанавливается равновесие, которое определяется константой равновесия К. Будем рассматривать систему как идеальную. Тогда [c.563]

Эффективная энергия активации Е при таком подходе отождествляется с энергией процесса активации iS.ll. Высказав идею о роли активного состояния молекулы, Аррениус не подошел к понятию переходного состояния. Исторически первым направлением в развитии взглядов Аррениуса была разработка теории активных столкновений на базе молекулярно-кинетических представлений. Рассмотрим одностороннюю адиабатическую реакцию второго порядка, протекающую в газовой фазе. Дополним положения Аррениуса еще одним. Будем считать активными такие столкновения, в которых суммарная энергия сталкивающихся, энергетически возбужденных молекул А и Аг равна или больше Е . Из молекулярно-кинетической теории следует, что общее число столкновений молекул А, и Аа в единице объема за единицу времени гп определяется уравнением [c.564]

Следовательно, процессы абсорбции света и дезактивации возбужденных молекул будут в существенной степени влиять на скорость фотохимической реакции. Рассмотрим некоторые особенности процессов активации и дезактивации молекул в фотохимическом процессе. При возбуждении молекулы электроны переходят с ВЗМО на НСМО. В фотохимических реакциях главным образом наблюдаются переходы типа [c.613]

В большом цикле работ Дж. Поляни с сотр. [284, 345, 365, 366, 368, 369) исследовано влияние локализации барьера ППЭ на характер кинетического поведения молекулярной системы. Для трехчастичной реакции обмена типа А + ВС АВ + С вводится классификация участков ППЭ вдоль пути реакции. В зависимости от того, где в основном кинетическая энергия системы превращается во внутреннюю энергию продуктов — при сближении реагентов или при разлете продуктов, ППЭ соответственно называется притягивающей или отталкивающей. В промежуточном случае говорят о смешанной поверхности. Показано, что притягивающие ППЭ характерны для экзотермических реакций, а отталкивающие — для эндотермических. Определены функции распределения энергии между продуктами реакции в зависимости от вида поверхности. Так, для экзотермических реакций притягивающий характер потенциала обусловливает сильное колебательное возбуждение продуктов. Степень колебательного возбуждения продуктов определяется также и соотношением масс реагентов. Проанализирована эффективность вращательного и колебательного возбуждений в преодолении барьера активации в зависимости от локализации барьера. Показано, что поступательная энергия реагентов более эффективна в преодолении барьера, чем колебательная, когда барьер расположен в области реагентов. Колебательная энергия реагентов более эффективна при локализации барьера в области продуктов. [c.93]

Фотохимические реакции имеют много общего с обычными хи-ыическ1ши реакциями. Для них, так ке как и для темновых реакций, требуется определенное предварительное возбуждение (активация) молекул, после чего последние вступают в химическое взаимодействие. Принципиальное отличие состоит в том, что в фотохимических реакциях молекулы возбуждаются за счет лучистой энергии, а в обычных темновых реакциях — за счет других источников, например нагревания. [c.175]

Способы активации молекул обычно разделяются на термические и нетермические. При термическом возбуждении активация происходит за счет обмена энергией в результате столкновения молекул. Чем выше температура газа, тем больше доля молекул, имеющих достаточно высокие энергии, т. е. активных молекул. Реакции с нетермическ1м характером активации рассматриваются в специальных разделах физической химии. К ним относятся реакции а) под действием излучения (фотохимия) б) в электрических разрядах или плазме (газовая электрохимия или химия плазмы) [c.67]

Такие термические цепи возникают вследствие неравномерного распределения значительных количеств энергии, выделяющихся при хлорировании (тепловой эффект реакции хлорирования достигает около 27 ккал/г-мол). Образующиеся в результате этого возбужденные молекулы сталкиваются до передачи их энергии стенке с другими молекулами и, следователгшо, являются источником активации, необходимой для протекания термичсгко цет он рслкцнн. [c.157]

В зависимости от расстояния г между двумя атомами. Эта энергия иъ нн-мальна (—Ео) при равновесном расстоянии г о, максимальна ( j) при расстоянии нестабильности г. и имеет другой минимум (—Ег) при расстоянии Г2- Соответственно сила действующая между двумя атомами, которая определяется соотношением i = —dE/dr, положительна (отталкивание) для г < Го, отрицательна (притяжение), когда г находится между Го и г,, снова положительна между г, и T a и равна нулю при го, игз. Если молекула АВ находится в энергетическом состоянии, соответствующем на приведенном графике, то ей нужно сообщить критическую энергию (энергию активаций) = Ej — Ео, прежде чем она сможет диссоциировать на А и В. Если это происходит, то атомы отдаляются друг от друга, и будучи отдалены они обладают только энергией поступательного движения (Et). . Ни одна молекула с внутренней энергией меньше, чем Е, не может диссоциировать, в то время как все молекулы с энергией больше Е должны диссоциировать по одной связи, если эта энергия не будет потеряна. Молекулы, имеющие энергию больше Е, будут в дальнейшем называться молекулами с критическим содержанием энергии или активированными (возбунеденными) комплексами. Возбужденные комплексы, имеющие расстояние между ядрами равное относятся к так называемым переходным комплексам. [c.195]

V не зависит от температуры, так что величина Е, которая представляет собой разность энергий активированной частицы и нормальной молекулы (обе в своих самых низших энергетических состояниях), может быть идентифицирована с экспериментальной энергией активации. Разработка этой теории явилась серьезным шагом вперед по сравнению с теорией столкновений, поскольку она рассматривает химическую реакцию с точки зрения моЛеку-лярной структуры. Однако она сильно страдает от использования классиче- кoii модели для структуры молекулы. Одним из следствий этого последнего обстоятельства является то, что все внутренние колебания нормальных и активных частиц должны быть полностью возбужденными, частоты идентичными, и разность энтропии для разных состояний не должна влиять на суммарную константу скорости и поэтому она не входит явно в уравнение для скорости. [c.225]

Было высказано предположение- [44, 45], что реакции цис-транс изомеризации могут протекать по двум различным путям. Первый из них должен включать крутильное колебание около двойной связи. Этот путь требует больших энергий активации, но должен иметь нормальный частотный фактор. Второй путь должен включать возбуждение двойной связи, соответствующее образованию бирадикала с двумя неспареиными электронами, благодаря чему возникает возможность свободного вращения вокруг результирующей одинарной связи. Если этиленовая молекула может почему-либо совершить переход из своего нормального (синглетного) состояния в бирадикальное (триплетное) состояние, то энергия активации может быть много меньшей. Было рассчитано, что в некоторых случаях она равна лишь 25 ккал моль [46]. Однако такие переходы являются запрещенными в квантовой механике, поскольку они включают изменение мультиплетности полного электронного спина молекулы. [c.229]

Если в результате расчета получается положительное изменение энтропии, то это указывает на неупорядоченность структуры активного комплекса по сравнению со структурой исходной молекулы. Несколько менее убедительно противоположное утверждение об усилении упорядоченности связей в активном комплексе при отрицательной энтропии активации, поскольку представление о возбужденной структуре как более упорядоченной по сравнению с исходным состоянием представляется несколько нелогичным. И уж совсем трудно представить себе наличие больших изменений энтропии при образовании активного комплекса. Например, при разложении тетраметилолова Д5 =-ь38,82 кал/град, а при разложении закиси азота Д5 = = —18,35 кал1град. Очевидно, что никакими соображениями, связанными со структурой и строением активного комплекса, таких изменений энтропии активации объяснить нельзя. [c.174]

Объяснить эти результаты можно на основании того, что моле кула олефина при поглощении световой энергии переходит в воз бужденное, синглетное состояние. Последующий процесс може быть связан либо с высвечиванием— флуоресценцией, либо с пере ходом в менее возбужденное, триплетное состояние и далее в соот ветствующий стереоизомер (подробнее см. ниже). Для второй направления требуется небольшая энергия активации, следствиел чего и является зависимость результатов изомеризации от темпе ратуры в узкой области. Следует отметить, что именно зависи мость, приведенная на рис. 3, характерна для инициированно изомеризации. Понятно, что исследования в узкой области темпе ратур или при высоких температурах не выявят влияния темпера туры на квантовый выход стереоизомера [18, 19]. [c.60]

Для объяснения энергетики звукохимических процессов предложены две теории тепловая и электрическая. Согласно тепловой теории молекулы переходят в возбужденное состояние в результате значительного повышения температуры внутри кавитационного пузырька в процессе его адиабатического сжатия. Электрические теории объясняют процесс активации молекул возникновением и накоплением электрических зарядов на стенках кавитационного пузырька. Установка для звукохимических реакций состоит из реактора и генератора ультразвуковых колебаний [И]. [c.25]

В настоящее время нужно считать установленньиг, что активация двухатомных молекул происходит ступенчато [98, 4681. В первых моделях активации предполагалось, что возбуждение молекул АБ происходит в основном за счет превращения относительной поступательной энергии АВ и М в колебательную энергию АВ (см. [98, 44[), причем вращение молекул приводит к понижению энергии диссоциации Ед на З1екоторую величину АЕ(]), зависящую от углового момента молекулы. В этом приближении для дис получается следующее выражение [c.112]

Дополнительную ва 1 ную информацию о динамике дают исследования реакций молекул, предварительно колебательно возбужденных излучением лазера [183, 527, 593]. Например, в работе (441] было и.чмереио сечение реакции К -f H l (l == 1) K l -h Н при получении H l облучением пучка НС1 импульсным химическим НС1-лазером. Сопоставление сечепий этой реакции с сечением реакции К -Ь НС1 (у = 0) = КС1 + Н показало, что молекулы НС1 (v — i) реагируют с калием в 100 раз быстрее молекул НС) (v = 0). В то же время, как это следует из измерений сечения реакции К -f- H l (v -- 0) K l + Н в зависимости от Et [470, 471], увеличение поступательной onepi HH иа величину колебательного кванта НС1 приводит к увеличению сечония в, 10 ра-э, что моягпо рассматривать как доказательство преобладающей роли колебательной эпергии в химической активации. Приведем еще пример реакции [c.141]

С точки зрения механизма фотохимической реакции существенное значение имеет вопрос о том, каков результат первичного воздействия света на молекулу поглощающего вещества. В зависимости от частоты света и структурных особенностей поглощающих свет молекул в резу.ггьтате фотохимической активации может произойти возбуждение, ионизация или диссоциация молекулы. Часто природа первичного фотохимического акта может быть установлена на основании данных о структуре спектра поглощения. [c.158]

В качестве сенсибилизатора очень часто применяется ртутный пар, являющийся примером сенсибилизатора, в котором первоначально возникают возбужденные атомы, ([ри облучении смеси реагирующих веществ, содержащей пебольшое количество ртутного пара, светом ртутной дуги образуются возбужденные атомы ртути Hg ( 1), Hg = Hg с энергией возбуждения 112 ккал. Превращепяо энергии возбуждения атома ртути в химическую энергию молекулы (или молекул) реагирующих веществ и является началом собственно импческой реакции. Отметим, что нри давлении 1 тор возбужденный атом ртути за время своей л. изни (1,55-10 сек) испытывает в среднем не болсс одного столкновения поэтому при р тор нужно ожидать большую вероятность флуоресценции и малую вероятность фотохимической активации. [c.167]

Роль фотонов, являющихся активирующим фактором в фотохимических реакциях, а также в реакциях, протекающих в электрическом разряде, играют быстрые электроны и в значительно меньшой степени — ионы. Активирующая роль быстрых электропов состоит в том, что при соударении электрона с молоку.той за счет эпергии электрона возникает возбужденная молекула, молекулярпый ион или происходит диссоциация молекулы па нейтральные или ионизованные осколки (атомы, радикалы, ионы). Вероятность передачи эпергии, т. о. вероятность активации электронным ударом, обычно характеризующаяся величиной соответствующего эффективного сечения, зависит от энергии электропов, являясь функцией ял, и строения молекулы (функция возбуждения или функция ионизации). [c.173]

Иная точка зрения на природу и механизм химической активации в разряде была выдвинута Бартоном и Магн [21()1. Согласпо этим авторам, важную роль в процессе химической активации должны иг])ать медленные электроны ( , л = О,.5 4 эв), присутствующие в зоне шзряда в значительных количествах. По мнению авторов, роль этих электронов заключается в последовательном (ступенчатом) возбуждении различных электронных уровней молекул и радикалов, в результате чего образуются активнЕ, частицы различной степени активности, в частности, такие, энергия которых значительно превышает эпергию медленных электронов и которые н(> могут быть возбуждены при единичном соударении с медленным олек1]зоном. [c.182]

В последние годы большое внимание уделяется изучению механизма образования промежуточных комплексов и их структуры при контакте с гетерогенными катализаторами — оксидами, сульфидами, цеолитами. В работе [10] рассмотрен механизм активации пропилена и последующее алкилирование бензола при использовании алюмосиликатов. Авторы считают, что каталитическими центрами являются полиэдры типа [АЮ4] , [АЮз] и [А10б] , имеющие вакантные или малозаселенные Зй(-орбитали, способные к заполнению электронами с молекулярных орбиталей возбужденных молекул пропилена и бензола. [c.69]

С помощью этой модели можно вычислять функцию распределения по максимальным временам спонтанного распада, которая является детальной кинетической характеристикой мономолекулярной реакции [406]. Максимальным временем спонтанного распада называется временной интервал между двумя последовательными прохождениями траекторией окрестности активированного комплекса с последующим необходимым распадом. За это время часть распадной траектории Г должна пройти область фазового пространства, соответствующую возбужденной молекуле, а затем возвратиться к области активированного комплекса, но уже с такими направлениями импульсов, которые непосредственно ведут к распаду молекулы. Максимальное время спонтанногг аспада является случайной величиной, так как начальные условия выбираются случайно. Функция распределения 1 т) этой случайной величины может быть определена при статистической обработке результатов моделирования. Используя эту функцию, можно получить константы скорости распада при различных видах активации молекулы. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология