ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
Простые реакции бывают:
(PhCOO)2 -> 2PhCOO
МОНОмолекулярными
БИмолекулярными
ТРИмолекулярными
ОН+Н2 -> Н2О + Н
Br + Br + Br2 -> 2Br2
2NO + O2 -> 2NO2
Реакции более высокой молекулярности можно не учитывать при
кинетическом анализе
1
Распад (диссоциация) простых молекул не является
мономолекулярной реакцией.
II
I2
I + I
Двухатомной молекуле негде хранить энергию диссоциации, требуется подвод извне. Поэтому
распад простых молекул протекает только в тримолекулярных столкновениях:
II
I2
I + I+ M M+
2
Сложная молекула обладает достаточным количеством
колебательных степеней свободы, чтобы накопить необходимую для
диссоциации энергию и провести реакцию без участия других частиц.
Энергия к молекуле поступает по прежнему в столкновениях. Однако столкновение не
обязательно сразу приводит к распаду молекулы, т.к. полученная энергия может некоторое
время «храниться» на других колебательных степенях свободы. Если молекула успеет, то
энергия может сосредоточится на «координате реакции», т.е. на колебании, которое приводит
к распаду. В противном случае молекула может «вернуть» энергию в следующем
столкновении.
С
O
O O С
O
•O С
O
3N-6(5)
3
 1k
AЗапись простой мономолекулярной реакции в механизме
1Номер опыта
Результат
2 3 4 5 6
? Какова вероятность получить решку?
Статистически независимые события:
P(t+dt)=P(t)*P(dt)
P(t) – доля непрореагировавших молекул.
4
 1k
A
             
             
      
0 0
0 1 0 ' 0 1 ' 0
. . 0 1 ' 0 ,
A A A
A A
A
A
dN N t dt N t N P t dt P t N P t P dt P t
N P t P dt N t P P dt N t P dt
dN
т к P P N t
dt
                
                 
  
A
A
dN
k N
dt
   - первый порядок!
- размерность константы [время]-1 : с-1, ч-1
5
,A
A
dN
k N
dt
  
0
kt
AN N e
 
𝑁 𝐴
t
Кривая расходования
реагента в
мономолекулярной
реакции - экспонента
6
𝑑𝑁𝐴
𝑁𝐴
= −𝑘 ⋅ 𝑑𝑡
𝑁0
𝑁 𝐴
𝑑𝑁𝐴
𝑁𝐴
=
0
𝑡
−𝑘 ⋅ 𝑑𝑡 , ln 𝑁𝐴 | 𝑁0
𝑁 𝐴
= −𝑘 ⋅ 𝑡|0
𝑡
 
 
( )
, ( )A A
d A tdN N
k k A t
Vdt V dt
     
   0
kt
A A e
 
Случай V=const
- кинетическое уравнение на
для мономолекулярной
реакции,
- первый порядок!
Кинетическая кривая в мономолекулярной
реакции - экспонента
7
скорость максимальна, если Е = 0,
т.е. активационный барьер отсутствует.
В этом случае константа скорости совпадает с
предэкпоненциальным фактором.
10
E
RT
k k e


Оценка типичного значения k01:
Частицы разлетятся за время колебания.
Частота колебания в молекуле
10
13
3
10
10
10
м
с
м с



 
13 1
01
1
10k с
  

8

More Related Content

лекция 1 мономолекулярные

  • 1. Простые реакции бывают: (PhCOO)2 -> 2PhCOO МОНОмолекулярными БИмолекулярными ТРИмолекулярными ОН+Н2 -> Н2О + Н Br + Br + Br2 -> 2Br2 2NO + O2 -> 2NO2 Реакции более высокой молекулярности можно не учитывать при кинетическом анализе 1
  • 2. Распад (диссоциация) простых молекул не является мономолекулярной реакцией. II I2 I + I Двухатомной молекуле негде хранить энергию диссоциации, требуется подвод извне. Поэтому распад простых молекул протекает только в тримолекулярных столкновениях: II I2 I + I+ M M+ 2
  • 3. Сложная молекула обладает достаточным количеством колебательных степеней свободы, чтобы накопить необходимую для диссоциации энергию и провести реакцию без участия других частиц. Энергия к молекуле поступает по прежнему в столкновениях. Однако столкновение не обязательно сразу приводит к распаду молекулы, т.к. полученная энергия может некоторое время «храниться» на других колебательных степенях свободы. Если молекула успеет, то энергия может сосредоточится на «координате реакции», т.е. на колебании, которое приводит к распаду. В противном случае молекула может «вернуть» энергию в следующем столкновении. С O O O С O •O С O 3N-6(5) 3
  • 4.  1k AЗапись простой мономолекулярной реакции в механизме 1Номер опыта Результат 2 3 4 5 6 ? Какова вероятность получить решку? Статистически независимые события: P(t+dt)=P(t)*P(dt) P(t) – доля непрореагировавших молекул. 4
  • 5.  1k A                                    0 0 0 1 0 ' 0 1 ' 0 . . 0 1 ' 0 , A A A A A A A dN N t dt N t N P t dt P t N P t P dt P t N P t P dt N t P P dt N t P dt dN т к P P N t dt                                       A A dN k N dt    - первый порядок! - размерность константы [время]-1 : с-1, ч-1 5
  • 6. ,A A dN k N dt    0 kt AN N e   𝑁 𝐴 t Кривая расходования реагента в мономолекулярной реакции - экспонента 6 𝑑𝑁𝐴 𝑁𝐴 = −𝑘 ⋅ 𝑑𝑡 𝑁0 𝑁 𝐴 𝑑𝑁𝐴 𝑁𝐴 = 0 𝑡 −𝑘 ⋅ 𝑑𝑡 , ln 𝑁𝐴 | 𝑁0 𝑁 𝐴 = −𝑘 ⋅ 𝑡|0 𝑡
  • 7.     ( ) , ( )A A d A tdN N k k A t Vdt V dt          0 kt A A e   Случай V=const - кинетическое уравнение на для мономолекулярной реакции, - первый порядок! Кинетическая кривая в мономолекулярной реакции - экспонента 7
  • 8. скорость максимальна, если Е = 0, т.е. активационный барьер отсутствует. В этом случае константа скорости совпадает с предэкпоненциальным фактором. 10 E RT k k e   Оценка типичного значения k01: Частицы разлетятся за время колебания. Частота колебания в молекуле 10 13 3 10 10 10 м с м с      13 1 01 1 10k с     8