Число соударений, общее

На скорость химической реакции оказывает влияние и давление. С изменением давления может меняться константа скорости реакции. Переменными могут оказаться и концентрации. Пусть, например, при изменении давления сохраняется соотношение между компонентами, т. е. сохраняются относительные молярные концентрации /г = = р Р, где Р1— парциальное давление, Р — общее давление. Тогда действующие концентрации компонент С,- = рр РЯТ) будут меняться прямо пропорционально общему давлению, соответственно будет меняться число соударений и скорость реакции. [c.101]

Это позволяет определить общее число соударений как [c.54]

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]

Вычислите число столкновений 1 одной молекулы гелия, общее число соударений 2 за 1 с в 1 см и число ударов Ъ ", приходящихся на 1 см площади стенки сосуда за 1 с, если 0,146 моль Не при 293 К занимает объем 1л. [c.134]

Для гетерогенно-каталитических реакций предэкспоненциальный множитель определяется не только энтропией активации, но и числом активных мест, приходящихся на единицу поверхности катализатора. Последнее, в отличие от числа соударений в гомогенных системах, может колебаться в очень широких пределах и не поддается, в общем случае, расчету. Поэтому в гетерогенно-каталитических реакциях даже приближенная априорная оценка величины пред-экспоненциального множителя невозможна. [c.11]

Таким образом, для нахождения среднего по времени ( в общем случае необходимо проинтегрировать уравнения движения всех частиц системы за весь промежуток времени т->-оо. Практика расчетов методами молекулярной динамики показала, что усреднение значений Р с приемлемой точностью часто достигается за сравнительно небольшие промежутки времени после сравнительно небольшого числа соударений частиц, составляющих систему. Это сделало такие расчеты реально осуществимыми. С точки зрения задач механики сложное для анализа другими методами начальное состояние системы, отвечающее неравновесному распределению частиц, принципиально не отличается от любого другого. Поэтому к преимуществам метода молекулярной динамики прежде всего относится возможность исследовать неравновесные системы и изучать процессы релаксации — [c.190]

Почему нагревание вызывает столь значительное ускорение процесса Так как скорость реакции пропорциональна частоте столкновений между молекулами, то, на первый взгляд, это легко объяснить учащением соударений реагирующих частиц. Однако это предположение не подтверждается — скорость движения частиц при нагревании на 10° увеличивается всего лишь на 1—2%. Кроме того, если бы необходимым и достаточным условием протекания реакций являлось лишь соударение частиц, то нельзя было бы объяснить различие в скоростях процессов при одинаковых концентрациях реагентов было бы непонятным и действие катализатора, и его специфичность, и многое другое. Да и если бы каждое столкновение оканчивалось актом взаимодействия, то все реакции протекали бы со скоростью взрыва ведь молекулы, содержащиеся в 1 см газа, испытывают ежесекундно такое колоссальное число соударений, что ему отвечают скорости, превышающие экспериментальные в сотни миллиардов раз. Последнее соображение не перечеркивает обоснования уравнения вида (111.2), так как число столкновений, приводящих к реакции, пропорционально общему их числу. [c.108]

Обще<5 число соударений 2" за 1 с в I м вычисляем по уравнению (1Х.2Г)) [c.126]

На некотором расстоянии силы отталкивания могут преобладать над силами притяжения, предотвращая тем самым слипание частиц. В ряде случаев силовой (энергетический) барьер может быть настолько велик, что дисперсная систе.ма сохраняет свою устойчивость в течение длительного времени. Эффективность соударений частицУ, т. е. отношение числа соударений, приводящих к слипанию, к общему числу соударений выражается уравнением [c.6]

Итак, величина А в уравнении (У.9) должна отвечать общему числу соударений молекул I реагирующих веществ в единице объема за единицу времени. Однако значение/г, вычисленное по уравнению (У.9), при подстановке в него величины 2 вместо А обычно во много раз превышает действительное значение константы скорости реакции. Это объясняется тем, что для химического взаимодействия молекулам необходим не только избыток энергии, равный Е , но еще и определенная их взаимная ориентация. Влияние пространственной ориентации молекул на скорость реакции (или на константу скорости) может быть учтено при помощи так называемого стерического (вероятностного) фактора Я [c.123]

Для нахождения скорости протекания рассматриваемой бимолекулярной реакции нужно из общего числа соударения молекул Л и В выделить активные соударения, при которых выполняется условие (5-1). [c.96]

Несмотря на отмеченные различия, в закономерностях изменения свойств, а также физической природе веществ, находящихся в твердом и жидком состояниях, много общего, поэтому их часто объединяют под общим термином конденсированное состояние. В результате испарения жидкостей или возгонки (сублимации) твердых тел вещества способны переходить в газообразное агрегатное состояние. При этом физико-химические свойства системы совершают качественный скачок. Кинетическая энергия молекул в этом состоянии максимальна, а энергия их взаимодействия минимальна. Главным видом движения молекул в газах является поступательное движение. При этом они испытывают огромное число соударений для одного моля газа более чем 10 соударений в секунду при комнатной температуре. Находясь в газообразном состоянии, вещество стремится занять весь предоставляемый ему объем. Молекулы в газах движутся хаотически, и распределение энергии между ними подчиняется закону распределения Больцмана [c.71]

В уравнение Аррениуса входят две величины и Л, являющиеся некоторыми характеристиками каи дой реакции. Их физический смысл вытекает из следующих рассуждений. Необходимым условием начала химического взаимодействия между двумя молекулами должно быть их соударение. Однако не все соударения молекул заканчиваются актом химического взаимодействия, т. е. не все соударения эффективны. Более того, доля эффективных соударений от их общего числа, как правило, незначительна большая часть столкновений между молекулами не приводит к реакции. В этом легко убедиться, вычислив на основании кинетической теории газов возможное число соударений молекул и соответствующую этому числу скорость реакции, а затем сравнить ожидаемую (в расчете на 100%-ную эффективность) скорость с действительной первая будет во много раз больше последней. [c.121]

Если ЧИСЛО неупругих соударений, сопровождающихся реакцией, невелико по сравнению с общим числом соударений, то все эти коэффициенты могут быть вычислены обычными приемами современной кинетической теории газов, методом Чепмена — Энскога Л. 6-20]. В коэффициенте к учитываются поправки на теплопроводность внутренних степеней свободы, т. е. поправки того типа, которые вводились Эйкеном [Л. 6-20]. [c.282]

Это выражение дает число соударений молекул в бесконечно малых областях и и 0. Общее число соударений можно получить интегрированием этого выражения в пределах от 0 = О до 0 = я (молекулы, для которых 0>я, движутся в противоположных направлениях) и от v = 0 до у = оо [c.424]

Отметим, однако, что, поскольку газ представляет статистическую систему, слабое взаимодействие между частицами должно иметь место. Действительно, в отсутствие взаимодействия система не размешивается, для нее не осуществляется многообразие микросостояний. Для системы с полным отсутствием взаимодействия между частицами недостижимо равновесное состояние, и такая система вообще не может быть объектом рассмотрения статистической термодинамики (как не является статистической совокупность невзаимодействующих частиц, движущихся в пустоте по параллельным траекториям). Поэтому в качестве модели идеального газа мы не можем принять совокупность точечных частиц, между которыми полностью отсутствуют силы отталкивания, Следует допустить наличие некоторого взаимодействия и говорить об идеальном газе как о совокупности квазинезависимых частиц. Таким требованиям удовлетворяет, например, система твердых шариков, взаимодействующих только при соударениях, при очень малой плотности системы, когда собственный объем шариков пренебрежимо мал по сравнению с объемом, в котором они движутся (строго говоря, надо сделать предельный переход к нулевой плотности). Отдельная частица за время I лишь исчезающе малое время Ы находится в состоянии взаимодействия (соударения) с другой частицей. Число АЛ взаимодействующих в данный момент времени частиц (число соударений) пренебрежимо мало по сравнению с общим числом частиц газа. В промежутках между соударениями частицы, по предположению, движутся прямолинейно и равномерно. [c.87]

Все выводы относительно зависимости скорости реакции от числа соударений (см. гл. VII, 59) не теряют смысла, так как число активных столкновений пропорционально общему числу столкно- [c.222]

Константа скорости химической реакции показывает, какая доля из общего числа соударений молекул веществ А и В приводит к химическому взаимодействию. Если реакцию осуществляют путем столкновения одной молекулы А с одной молекулой В, то число столкновений, а следовательно, скорость реакции будет пропорциональна концентрациям веществ А и В. Если для химического превращения необходимо, чтобы одновременно сталкивались по две или по три одинаковые молекулы, то скорость реакции будет пропорциональна квадрату или соответственно кубу концентрации этого вещества. По числу молекул, участвующих в каждом элементарном акте, реакции называются мономо-лекулярными, бимолекулярными, тримолекулярными и т. д. [c.146]

Столь высокое увеличение скорости с ростом темпе ратуры не может быть объяснено возрастанием общего числа соударений молекул. Из кинетической теории га зов вытекает, что скорость движения молекул пропор- циональна корню квадратному из температуры, выраженной в градусах Кельвина. Таким образом, повышение температуры от 273 до 373 К должно приводить к возрастанию скорости движения молекул всего лишь [c.165]

Кинетическая теория газов позволяет вычислить число столкновений между частицами. Оказалось, что если бы каждое столкновение приводило к акту взаимодействия, то все реакции должны были бы протекать со скоростью взрыва. На самом деле к актам взаимодействия приводит только незначительное число столкновений. Подавляющее же число соударений являются соударениями упругих шаров молекулы сталкиваются и разлетаются друг от друга, не прореагировав. На этом основании было введено понятие эффективных или активных соударений. Число активных соударений при данной температуре пропорционально общему числу, соударений реагирующих молекул. С ростом температуры число активных соударений возрастает гораздо сильнее, чем число общих соударений. К реакции приводят столкновения только таких молекул, запас энергии которых достаточен для совершения элементарного акта реакции. [c.165]

Все выводы относительно зависимости скорости реакции от числа соударений не теряют смысла, так как число активных столкновений пропорционально общему числу столкновений. Число активных частиц, а следовательно, и скорость реакции возрастают с температурой по экспоненциальному закону [c.135]

Выведем сначала формулу для числа соударений в 1 сек между одной молекулой типа 1 и молекулами типа 2, концентрация которых равна щ молекул в 1 слб . Для этого воспользуемся общим положением о том, что число столкновений равно произведению трех множителей площади поперечного сечения, концентрации сталкивающихся молекул и скорости сближения центров тяжести молекул. В данном случае площадь поперечного сечения равна площади круга с радиусом так как столкновение [c.52]

Все перечисленное выше вызвало появление термина нормальный фактор соударения . Приведенные в табл. Б-3 цифры показывают, что для двойных соударений его приближенное значение может быть принято равным 10" см с" или 10" М" С . Эти величины, умноженные на концентрации вешеств-реагентов, определяют общее число соударений за 1 с в 1 см или в 1 л, т.е. [c.106]

Однако не всякое столкновение двух частиц приводит к их слипанию. После соударения частицы могут разойтись, т. е. столкновение окажется неэффективным. Мерой эффективности соударений служит отношение (обозначаемое а) числа эффективных соударений (при которых происходит агрегирование) к общему числу соударений между частицами очевидно, что с < 1. Если а= 1, т. е. все соударения приводят к слипанию, коагуляция называется быстрой в противном случае (а < 1) коагуляция является медленной. [c.90]

Обозначим через z число соударений, которые происходят в единицу времени в единице объема между i-ж и j-vi молекулами (радикалами). Если в единице объема п молекул, то число соударений i-й молекулы с остальными (п — 1) молекулами равно z (п — 1). Так как п — большое число, то единицей в этом выражении можно пренебречь. Отсюда общ,ее число столкновений всех молекул в единице объема в единицу времени равно Множитель появился вследствие того, что при этом способе- [c.14]

Значительное ускорение почти всех реакций при повышении температуры [5] не может быть объяснено увеличением общего количества столкновений молекул, так как лишь немногие сильные импульсы обладают достаточной внутренней энергией для реакции. Влияние температуры на реакцию зависит не только от числа соударений, но и является функцией типа соударений [139]. Будут ли молекулы реагировать друг с другом, зависит от направления столкновения в дополнение к его силе. [c.49]

Лишь часть общего числа соударений приводит к взаимодействию, т. е. к реакции, и эта часть определяется тремя факторами [c.185]

Величина А в уравнении (111.12) должна отвечать общему числу соударений молекул Z. Но обычно расчет Z дает иные результаты. Это расхождение оказалось тем более значительным, чем сложнее реагирующие молекулы. Спешим оговориться — указанное несоответствие практически не отражается на температурной зависимости скорости реакции и поэтому на величине энергии активации. Удовлетворительно передавая зависимость k от Т, уравнение (111.12) приводит к преувеличенным абсолютным значениям /г, во много раз (в отдельных случаях до стомиллионнократ) превышающим опытные величины. Это объясняется тем, что для взаимодействия необходим не только избыток энергии, но и определенная взаимная ориентация молекул течению процессов способствует столкновение молекул в положениях, когда в соприкосновение приходят их реакционноспособные связи или неподеленные пары электронов. [c.115]

В уравнении (2.16) природа поверхности, на которой формируются парафиновые отложения, учитывается членом выражающим долю соударений, приводящих к закреплению частиц дисперсной фазы, от общего числа соударений. Как видно, доля таких соударений будет определяться величиной Е, которую по аналогии с химической реакцией можно начвать энергией активации процесса парафинизации поверхности. Чем выше численные значения Е, тем меньше доля эффективных соударений, завершающихся закреплением частиц на поверхности подложки, и тем ниже интенсивность формирования отложений. [c.92]

Согласно теории соударений множитель С имеет смысл общего числа соударений между молекулами за 1 с в объеме 1 см . Это число определяется на основании молекулярно-кинетической теории. Но данный подсчет дает завышенные скорости для реакций в растворах, поэтому для согласия с опытом вводят в уравнение дополнительный множитель — так называемый стерический или ве роятностный фактор Р. (Величина Р зависит от природы реагиру ющих веществ и мол<ет изменяться в пределах от 1 до 1-10- Этот фактор учитывает положение реагирующих частиц при столк новении и продолжительность их контакта, необходимую для пере распределения энергии внутри молекул по связям. Он указывает что столкновение даже активных молекул не всегда приводит к за вершению химического процесса). [c.28]

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]

Сравнение (17.57) с (17.31) показывает, что коэффициент В равен логарифму общего числа соударений (В = 1пго) в одном литре за 1 с. Коэффициент А равен отношению энергии активации к газовой постоянной (Л = а// ) и определяет долю активных соударений г. [c.285]

В жидкости различают первичные соударения реагентов, встретившихся и попавших в результате диффузии в клетку растворителя , которые составляют вместе с ней диффузионную пару, и вторичные соударения частиц А и В в клетке . Если такие частицы друг с другом не взаимодействуют, то число соударений частиц А и В в клетке растворителя оценивается в 10 . Общее число соударений частиц А и В в растворе не зависит от вязкости растворителя и предполагается таким же, как в газовой фазе. В ходе столкновения многоатомных частиц А и В между ними первоначально возникают силы отталкивания (противодействия). Они связаны с отталкиванием электронных оболочек частиц А и В, с их поляризацией и растяжением химических связей, которые в составе А и В должны исчезнуть, когда частицы перейдут в С и В. Кроме преодоления сил отталкивания и растяжения химических связей энергия расходуется на частичную десольватацию А и В, если они растворены в сольватирующем растворителе. При движении реагирующей системы А + В к вершине потешдаального барьера, измеряемого свободной энергией активации АО или же только энергией активации Е (Е = АЯ" + КТ, где АН — энтальпия активации), наряду с силами противодействия по мере сближения частиц А и В начинают действовать силы взаимодействия. Постепенно баланс сил склоняется в пользу сил взаимодействия, и тогда система А + В достигает вершины потенциального барьера и оказывается в переходном состоянии [А...В], в котором индивидуальность частиц потеряна, а новые частицы С и В из них еще не возникли. В переходном состоянии те связи, которые должны быть разорваны в ходе превращения А и В, разрыхляются, существенно ослабевают, а те связи, которые вновь должны возникнуть в С и В, еще только наметились, но око1нчательно не сформировались. Движение от исходного состояния А + В в переходное состояние [А...В], которое длится около 10 с, по длительности эквивалентно времени единичного колебания химической связи в молекуле. [c.195]