Дәріс №2 химиядағы элементар процестер
жүктеу/скачать 0,57 Mb.
|
|
Дәріс №2 ХИМИЯДАҒЫ ЭЛЕМЕНТАР ПРОЦЕСТЕР Соқтығысулар теориясы Тепе-теңдіктегі емес химиялық реакциялар Бос радикалдар мен атомдар Карбендер Гомолиздік реакциялар Гетеролиздік реакциялар Барлық химиялық реакциялар күрделі болып келеді, яғни бір-бірімен өзара байланысқан элементар реакциялардың жиынтығынан тұрады, ол әдетте химиялық процестердің механизмі деп аталады. Осы элементар реакциялардың жүзеге асуында лабильді, аз уақыт өмір сүретін аралық бөлшектер маңызды роль атқарады. Ұзақтылығы 10-13-10-15 c бір акт (саты) элементар актқа жатады, оны зерттеу - химиялық физика пәнінің маңызды міндеттерінің бірі. Атомдар, радикалдар, иондар, қозған атомдар мен молекулалардың энергиясы әрекеттесетін молекулалардың орташа энергиясымен салыстырғанда артық болады. Химиялық кинетиканың екі негізгі теориясы белгілі: ауыспалы күй теориясы және соқтығысулар теориясы. Бірінші теория өзара әрекеттесетін бөлшектер үшін потенциалдық энергия беттерін анықтауды қажет етеді, сондықтан оны "таза" мономолекулалық реакциялар үшін, яғни энергиясы дәл анықталған "оқшау" бөлшектердің ыдырау жылдамдығын есептеуде қолдану жеңіл. Бөлшектердің соқтығысуы үш түрге бөлінеді: - серпімді соқтығысуда соқтығысқан жұптардың ішкі кванттық күйлері өзгермейді, тек олардың қозғалыс жылдамдықтарының векторлары ғана езгереді: А(і, va) + В (j, vB) → A (I, va') + В (j, vb'). - серпімсіз соқтығысуда соқтығысқан жұптардың қозғалыс жылдамдықтарымен қатар квант сандары да өзгереді: А (і, va) + В (j, vb) → A (l, va') + В (m, vb'). - реакция жүре өтетін соқтығысуларда реагенттердің химиялық өзгерісі жүзеге асады: А (і, va) + В( j, vb) → С (1, vc) + D (m, vd). Бұл кезде молекулалардың ара қашықтығы аз болады да, электрондық бұлттары айтарлықтай қабысып, жаңа химиялық байланыс түзіледі. Сондықтан реакцияда реагенттердің ішкі энергетикалық күйлерімен қатар соқтығысу энергиясы да маңызды роль атқарады. Берілген температурада молекулаларда ілгерілемелі энергия және ішкі кванттық күйлері бойынша тепе-теңдіктегі жылулық таралу болатыны белгілі. Макроскопиялық жағдайларда өтетін реакциялар үшін реакцияға қатысатын барлық бөлшектердің сипаттамаларын жылулық таралуы бойынша орташалап, жүйенің физикалық параметрлерін алады. Бұл микроскопиялық сипаттамалар туралы ақпарат алуды қиындатады, себебі оның үлкен бөлігі көп рет соқтығысудан жоғалады. Газды фазадағы реакцияларды эксперимент жүзінде микроскодиялық деңгейде зерттеуге болады, бұл нақты бастапқы шарттар мен оларға сәйкес өлшенетін шамалар (реакция қимасы, бұрыштық шашырау және т.б.) арасындағы байланысты табу арқылы жүзеге асады. Алынған нәтижелер реакция динамикасы, заттардьщ химиялық реакцияға түсу қабілеті, барлық соқтығысатын бөлшектердің еркіндік дәрежелері бойынша энергияның таралуы туралы кептеген құнды мәліметтер алуға мүмкіндік береді. Сондықтан баяндалатын материалдарды соқтығысулар теориясы (кванттық механикалық түзетулерсіз классикалық нұсқасы) шеңберінде қарастыратын боламыз. жүктеу/скачать 0,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|