Дәріс №2 химиядағы элементар процестер
жүктеу/скачать 0,57 Mb.
|
| 1. Соқтығысулар теориясы
Қарапайым реакцияның молекулалығы бір актқа қатысатын бөлшектер санымен анықталады, соған байланысты моно-, би- немесе үшмолекулалы болып келеді. Соқтығысулар теориясында газдардың кинетикалық теориясын газды фазадағы би- және үш молекулалы реакцияларға қолданады. А және В бөлшектерінің бимолекулалық реакциясының жылдамдығы А және В бөлшектерінің соқтығысу жиілігінің ықтималдық факторы - реакцияға алып келетін соқтығысулар үлесіне кебейтіндісімен анықталады. Бірлік уақытта көлем бірлігіндегі А және В бөлшектерінің соқтығысулар саны, яғни соқтығысулар жиілігі концентрациялар көбейтіндісіне тең: ZAB = zABCACB, мұндағы zAB - қос соқтығысулар жиілігінің факторы, ол сандық түрде СА = СВ = 1 болғанда А және В бөлшектерінің соқтығысу жиілігіне тең. Реакция жүру үшін соқтығысқан бөлшектер Е0 табалдырық энергиясына иа болу керек. Бөлшектер соқтығысқанда энергияның алмасуы. Серпімді соқтығысулар. Серпімді соқтығысулар - Т-Т процесі болып табылады. Бөлшектер арасында кинетикалық энергия қайта таралады (қосынды энергия сақталады). Бір сұрыпты бөлшектер екінші сұрыпты қозғалмайтын бөлшектермен соқтығысқанда кинетикалық энергияның берілу жылдамдығы UК1 былай анықталады: мұндағы N - екінші сұрыпты бөлшектердің концентрациясы. Егер екінші сұрыпты бөлшектер де қозғалатын болса және u1>u2, m1< ал бірінші сұрыпты бөлшектер үшін ілгерілемелі релаксация уақыты τілгерілемелі = m2 / (z0m1N) Осылайша, m1 = m2 болғанда энергия ең тиімді беріледі, бірақ егер m1< Серпімсіз соқтығысулар. Серпімсіз соқтығысуларда соқтығысқан бөлшектердің кинетикалық энергиясының бір бөлігі потенциалдық (айналмалы, тербелмелі, электрондық) энергияға ауысады. Ілгерілемелі және айналмалы энергиялар арасындағы алмасу - Т-R процесі. Егер ∆U >> h/2πτ болса, мұндағы τ - соқтығысу ұзақтығы, онда кинетикалық энергияның ішкі (потенциалдық) энергияға ауысу ықтималдығы өте аз болады. Ілгерілемелі және тербелмелі энергиялар арасындағы алмасу - Т-V процесі. Тербелмелі дәрежелер бойынша тепе-теңдіктегі таралудың орнығуының екі ерекшелігі бар: 1) тербелмелі еркіндік дәрежелерінің энергетикалық сыйымдылығы ілгерілемелі және айналмалы еркіндік дәрежелерінің энергетикалық сыйымдылығына қарағанда жоғары; 2) тербелмелі релаксация - бұл өте баяу процесс (О2 тербелмелі қоздыру үшін бөлме температурасында шамамен 108 соқтығысу қажет), бірақ кейде ол химиялық реакциямен салыстырғанда жылдам өтеді. Тербелмелі энергиямен алмасу. Тербелмелі энергиямен алмасу - V-V процесі. V-T және V-V алмасулары бір мезгілде өтеді және олардың ықтималдықтары аз болғандықтан тәуелсіз деп санауға болады. Сондықтан бұл таралу баяу уақытта Максвелл-Больцман таралуына ауысады. жүктеу/скачать 0,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|