Температурная зависимость скорости химической реакции

Содержание

Слайд 2

Некоторая аналогия с распределением Больцмана – итоги сессии за разные семестры

Уравнение Аррениуса:

Некоторая аналогия с распределением Больцмана – итоги сессии за разные семестры Уравнение Аррениуса: k = B⋅e-Ea/RT
k = B⋅e-Ea/RT

Слайд 3

Температурная зависимость скорости химической реакции
1. Правило Вант-Гоффа (эмпирическое, неточное)
2. Уравнение Аррениуса (рассматривалось

Температурная зависимость скорости химической реакции 1. Правило Вант-Гоффа (эмпирическое, неточное) 2. Уравнение
как следствие из уравнения Максвелла – Больцмана

Уравнение Аррениуса: k = B⋅e-Ea/RT

Слайд 4

Теория активных столкновений

В теории активных столкновений считается, что акт превращения начальных веществ

Теория активных столкновений В теории активных столкновений считается, что акт превращения начальных
в конечные продукты совершается в момент столкновения активных молекул и протекает мгновенно. При этом молекулы рассматриваются как бесструктурные частицы.
(1) (2)

Слайд 5

Теория активированного комплекса (АК) или теория переходного состояния. Основные положения.
1. Превращение проходит

Теория активированного комплекса (АК) или теория переходного состояния. Основные положения. 1. Превращение
через образование АК – неустойчивую молекулу, отличающуюся по своему строению от конечных и исходных веществ, и существующую на некотором интервале пространства. Образование АК связано с преодолением энергетического барьера, т.е. АК находится на вершине этого барьера и имеет энергию, равную активации.
2. Активированный комплекс находится в равновесии с исходными веществами: A + B ↔ AB#
3. Каждый активированный комплекс переходит в продукты с равными вероятностями перехода АК в прямом и обратном направлениях. Полагают, что половина квазимолекул АК движется в направлении продуктов и половина – в сторону реагентов.
4. Скорость реакции равна скорости распада комплекса, концентрация которого мала. Теория позволяет рассчитывать константу скорости отдельной стадии, а не всего процесса, т.к. АК может быть несколько.

Слайд 7

Поверхность потенциальной энергии для взаимодействия H2 + F∙ = HF + H∙

Поверхность потенциальной энергии для взаимодействия H2 + F∙ = HF + H∙
(3D – коллинеарная модель)

rH-H

rH-F

E

Слайд 8

Поверхность потенциальной энергии для взаимодействия H2 + F∙ = HF + H∙

Поверхность потенциальной энергии для взаимодействия H2 + F∙ = HF + H∙
(2D – модель)

rH-H

rH-F

Слайд 9

Для простейших случаев (для мономолекулярной реакции)
(3)
Смысл константы Q раскрывается далее. Несмотря

Для простейших случаев (для мономолекулярной реакции) (3) Смысл константы Q раскрывается далее.
на несколько разные температурные зависимости уравнений (1) и (3), они очень близки, поскольку принципиальным является член .

Слайд 10

Энергетическая диаграмма реакции
A + B = … (не важно, что)
(A и

Энергетическая диаграмма реакции A + B = … (не важно, что) (A
B – сложные молекулы)
а) - без катализатора с при полном разрыве связей хотя бы водной молекуле и с образованием активного комплекса AB*;
б) – с катализатором при образовании активных комплексов AK# и (AB#)K и промежуточного вещества AK.

AB*

A = C + C’

Слайд 11

Реакции, происходящие на границе раздела фаз, называются гетерогенными
В гетерогенной реакции всегда есть

Реакции, происходящие на границе раздела фаз, называются гетерогенными В гетерогенной реакции всегда
следующие стадии:
доставка вещества к границе раздела фаз (диффузия);
адсорбция (хемосорбция);
реакция;
десорбция;
удаление продуктов от границы реакции (диффузия продуктов).

Слайд 12

В общем случае адсорбцией называется повышение концентрации одного из компонентов фазы у

В общем случае адсорбцией называется повышение концентрации одного из компонентов фазы у
или на поверхности раздела фаз по сравнению с концентрацией этого компонента в объеме. В случае адсорбции газа на твердой поверхности адсорбцию можно понимать просто как «прилипание» молекул газа к поверхности. Твердое тело, на котором происходит адсорбция, называют адсорбентом; газ, который адсорбируется, называют адсорбтивом, а адсорбированные молекулы — адсорбатом. 

Слайд 13

Адсорбция может быть физической или химической. Химическую адсорбцию называют также хемосорбцией. В

Адсорбция может быть физической или химической. Химическую адсорбцию называют также хемосорбцией. В
случае физической адсорбции молекулы адсорбата удерживаются на поверхности слабыми ван-дер-ваальсовыми силами и остаются неизменными. В случае хемосорбции молекулы адсорбата реагируют с поверхностью и образуют с ней более прочные химические связи.
Два способа ассоциативной адсорбции СО на металле М
Молекулы адсорбата могут диссоциировать (диссоциативная адсорбция).

Слайд 14

P.S.: Давайте различать:
Абсорбция (лат. absorptio - поглощение, от absorbeo - поглощаю), поглощение

P.S.: Давайте различать: Абсорбция (лат. absorptio - поглощение, от absorbeo - поглощаю),
веществ из газовой смеси жидкостями.
Адсорбция (от лат. ad - на, при и sorbeo - поглощаю), поглощение вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твёрдого тела.