Ефектът на температурата върху скоростта на химичната реакция - Студопедия
Енергията на активиране (Eact)е излишната енергия, която трябва да имат молекулите, за да може сблъсъкът им да доведе до образуването на ново вещество. Молекулите с излишък на енергия се наричат активни молекули.
 |
Енергията на активиране може да се представи като енергийна бариера, която трябва да преодолеят молекулите на изходните вещества по пътя на превръщането им в продукти на реакцията (виж фиг. 2). Колкото по-висока е енергията на активиране, толкова по-ниска е, при равни други условия, скоростта на реакцията и толкова повече тя зависи от температурата. При стайна температура реакциите протичат с наблюдавана скорост с Еact от 60 до 120 kJ/mol. Реакциите с Еact> 120 kJ практически не протичат при тези условия, реакциите с Еact 17 сблъсъци завършват с химично взаимодействие.
Константата на скоростта, изчислена като произведение на общия брой сблъсъци Z и фракцията на активните молекули, като правило, надвишава действителната стойност. Това се обяснява с факта, че за химическото взаимодействие на молекулите, освен излишната енергия, е необходима определена взаимна ориентация в момента на сблъсък. Влиянието на пространствената ориентация на молекулите се взема предвид с помощта на пространствения фактор P, чиито стойности са в диапазона от 10 -9 до 1. Малките стойности на P съответстват на реакции между органични молекули със сложна структура.
Споредтеорията на активирания комплексхимичната реакция протича чрез образуване на нестабилно преходно състояние от молекулите на реагиращите вещества илиактивиран комплекс, чиято енергия (E') съответства на максимума в енергийната диаграма на процеса (виж фиг. 2). Активиран комплекс е такова състояние на реагираща система, при което старите връзки не са напълно разкъсани и все още не са се образували нови, например:
AB + C ® [ALBLC] ¹ ® A + BC
оригинални активирани продукти
вещества сложни реакции
По този начин енергията на активиране е разликата между енергията на активирания комплекс E ’ и средната енергия на молекулите на изходните вещества E1.
Теорията на активирания комплекс дава възможност да се изчисли енергията на активиран комплекс с помощта на методите на статистическата термодинамика и да се свърже константата на скоростта на химичната реакция с нейните термодинамични характеристики - ентропията на активиране (DS ¹ ) и енталпията на активиране (DH ¹ ):
,
Сравнението на получения израз с уравнението на Арениус показва, че предекспоненциалният фактор
A=,
и енергията на активиране
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо