Скорость химических реакций 2 — страница 5

  • Просмотров 294
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 643
    Кб

шириной ΔЕ и высотой, равной ординате кривой. Площадь такого столбика будет равна ΔЕΔN/(N ΔЕ)= ΔN/N , т. е. доле молекул, энергия которых лежит в интервале ΔЕ. Аналогично площадь, ограниченная кривой, двумя ординатами и осью абсцисс, равна доле молекул газа, энергия которых лежит в данном промежутке — в нашем случае в промежутке от Е1 до Е2. Точно так же площадь, лежащая под кривой и ограниченная слева ординатой (например, ординатой,

отвечающей Eз), равна доле молекул, энергия которых превышает значение Е3 (участок на рис.1, покрытый сеткой). Площадь, ограниченная всей кривой и осью абцисс, равна единице. Кривая на рис.1 показывает, что молекулы газа, находящего­ся при постоянной температуре, обладают различной энергией. Наи­большая часть их имеет энергию, равную некоторой средней вели­чине Еcр или близкую к ней. Но имеются молекулы, энергия кото­рых

больше или меньше Еср. При этом, чем сильнее отличается энергия от Еср, т. е. чем дальше от максимума расположена точка кривой, тем меньшая доля молекул газа обладает такой энер­гией. Как изменится кривая при изменении температуры? На рис. 2 показаны две кривые, отвечающие одному и тому же количеству газа, находящегося при температурах Т1 и Т2 (Т2 > Т}). Видно, что кривая, относящаяся к температуре Т2, смещена вправо — в сторону более

высоких энергий. Если на рис.2 отметить энергию активации Еа какой-либо реакции, протекающей с участием данного газа, то будет видно, что доля молекул газа, энергия которых превышает Еа, резко воз­растает с повышением температуры. Возрастание скорости реакции с ростом температуры при­нято характеризовать температурным коэффициентом скорости реакции — числом, показывающим, во сколько раз возрастает скорость данной реакции

при повышении температуры системы на 10 градусов. Температурный коэффициент различных реакций различен. При обычных температурах его значение для большинства реакций лежит в пределах от 2 до 4. Это на первый взгляд небольшое значение температурного коэффициента обус­ловливает, однако, большое возрастание скорости реакции при значительном повышении температуры. Например, если темпера­турный коэффициент равен 2,9, то при

возрастании температуры на 100 градусов скорость реакции увеличивается в 2,910, т. е. при­близительно в 50000 раз. Энергия активации различных реакций различна. Ее величина является тем фактором, посредством которого сказывается влия­ние природы реагирующих веществ на скорость реакции. Для не­которых реакций энергия активации мала, для других, наоборот, велика. Если энергия активации очень мала (меньше 40 кДж/моль), то это