Дәріс №2 химиядағы элементар процестер

жүктеу 0,57 Mb.

бет	2/10
Дата	27.09.2023
өлшемі	0,57 Mb.
	#43563

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

812514059089 Дәріс 2 химфизика

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:
Z_AB = z_ABC_AC_B,
мұндағы z_AB - қос соқтығысулар жиілігінің факторы, ол сандық түрде С_А = С_В= 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 U_К1 былай анықталады:

мұндағы N - екінші сұрыпты бөлшектердің концентрациясы.
Егер екінші сұрыпты бөлшектер де қозғалатын болса және u₁>u₂, m₁<2 болса, онда берілетін энергияның квадратының орташа мәні

ал бірінші сұрыпты бөлшектер үшін ілгерілемелі релаксация уақыты
τ_{ілгерілемелі} = m₂ / (z₀m₁N)
Осылайша, m₁= m₂ болғанда энергия ең тиімді беріледі, бірақ егер m₁<2 болса (мысалы, электрон молекуламен соқтығысқанда), оның мәні өте аз болады.
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 0,57 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10