Параллельные и последовательные реакции. Теории элементарного акта химической реакции. Теории кислот и оснований, страница 3

                 E                                                        

 

                      E_{акт прямой}

                                                     E_{акт обратной}

                          ΔH<0 – тепловой эффект реакции (эндотермическая)

                                                                          путь реакции

                            E

 

                                                                E_{акт обратной}

                                  E_{акт прямой}

                                                                 ΔH>0

                                                                                                                       путь реакции

Теории элементарного акта химической реакции

1.  Теория активных соударений (ТАС).

2.  Теория активированного комплекса ( переходного состояния) ТАК, ТПС.

Реакции, состоящие из одной стадии, называются элементарными. Каждая элементарная реакция складывается из большого числа элементарных актов. Задачи различных теорий – правильная интерпретация уравнения Аррениуса.

Положения и допущения:

1.  В рамках ТАС считается, что элементарный акт превращения начальных веществ в конечные совершается в момент столкновения. В мономолекулярных реакциях сталкиваются две одинаковые молекулы. Тримолекулярные реакции можно рассматривать, как две бимолекулярные.

2.  Не всякое соударение двух частиц приводит к реакции, а только когда движущиеся частицы обладают некоторым минимальным избытком энергии (E_акт). Число таких активных частиц определяется распределением Больцмана:

N*=N_*exp(-Eакт/R_*T). Вероятность активного соударения пропорционально числу активных частиц.

3.  Частицы рассматриваются, как несжимаемые сферы с радиусом r_A и r_B, при этом одна из двух частиц принимается как точка, а размер другой равен r_A+ r_B.

4.  Скорость химической реакции равна числу активных соударений. Площадь сечения соударения равна πd².       

                                            цилиндр соударений, его диаметр d=2·d_{молекулы}

                                α       α                                                      α/2         α         α/2

                                                                                                     12.11.2001

Стадии гетерогенного катализа. Теории

гетерогенного катализа.

         E

                                                            AB

                                                         ABK*

 

                         E_{адсорбции}      E_{потенциальная}

A+B

 

                   ΔH_{адс-ции}<0                                                                                      ΔH_р-ции

                                                                                                                 P

                                                                                                            ΔHдесорбции>0

                                                                                        координата (путь реакции)

                                                          E_{десорбции}

Стадии:

1.  Доставка реагента к поверхности катализатора

2.  Адсорбция реагентов на поверхности катализатора

3.  Непосредственно химическая реакция

4.  Десорбция продуктов с поверхности катализатора

5.  Отвод реагентов с поверхности катализатора в объём

Задача теории гетерогенного катализа – найти взаимосвязь между различными кинетическими и термодинамическими константами. Центральное место в этих теориях должно отводиться на модели поверхности катализатора.

Теория Тейлора 1926 г.: каталитическая активность возникает у атомов с ненасыщенными связями, реакции происходят на пиках и вершинах поверхности катализатора.