Энергия активации

Энергия активации

Энергия активации

4-13. Для реакции 2N2O 2N2 + O2 константа скорости при температуре 986 К равна 6,72 л/(моль. Существуют вещества, способные уменьшить энергию активации для данной реакции. Скорость химической реакции зависит от энергии ее активации. Энергию активации можно определить, измерив константу скорости при двух температурах.

Это важное условие, однако его не достаточно, так как при столкновении не обязательно произойдёт реакция. В процессе химической реакции взаимодействующие молекулы должны пройти через промежуточное состояние, которое может обладать большей энергией.

Однако в веществе всегда найдутся отдельные молекулы, энергия которых значительно выше средней. Таким образом повышается скорость реакции. Соотношение между энергией активации () и энтальпией (энтропией) реакции (ΔH) при наличии и при отсутствии катализатора.

Наивысшая точка энергии представляет собой энергетический барьер. В присутствии катализатора энергии, которая необходима для начала реакции, требуется меньше.

Энергия, которую необходимо затратить, чтобы привести систему в переходное состояние, называется энергией активации.

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

Оба варианта возможны, так как происходят с высвобождением энергии (это хорошо видно на рисунке, поскольку оба положения лежат энергетически ниже энергии активации).

В биологических реакциях в качестве катализаторов выступают ферменты.

Для количественного описания температурных эффектов в химической кинетике используют два основных соотношения — правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса.

1165 К — 977,0 л/(моль. Стадией, определяющей скорость реакции, является мономолекулярный разрыв связи C- C в трихлорацетат-ионе. 4-18. В двух реакциях одинакового порядка разница энергий активации составляет E2 — E1 = 40 кДж/моль. 4-19.

Разложение ацетондикарбоновой кислоты в водном растворе — реакция первого порядка. Эта энергия необходима для эффективного соударения молекул (частиц), приводящего к их взаимодействию.

Величина, показывающая, во сколько раз увеличивается константа скорости при повышении температуры на 10 градусов, есть температурный коэффициент константы скорости реакцииγ.

Смотреть что такое «Энергия активации» в других словарях:

Энергия активации реакции приближённо равна превышению средней энергии активированного комплекса над средним уровнем энергии реагентов. Из уравнения (II.

37) нетрудно показать физический смысл предэкспоненциального множителя A, который равен константе скорости реакции при температуре, стремящейся к бесконечности.

При фиксированной температуре реакция возможна, если взаимодействующие молекулы обладают определнным запасом энергии.

Зависимость скорости реакции от присутствия катализатора

Таким образом, при постоянной температуре скорость реакции определяет Ea. Чем больше Ea, тем меньше число активных молекул и тем медленнее протекает реакция. При уменьшении Ea скорость возрастает, а при Ea = 0 реакция протекает мгновенно. Разность энергий начальных и конечных продуктов определяет ΔH реакции, которая от энергии активации не зависит.

Зависимость скорости реакции от площади поверхности

Только активные молекулы, обладающие в момент столкновения необходимым избытком энергии, равным Ea, могут преодолеть этот барьер и вступить в химическое взаимодействие. Анализируя выражение (5.

3), приходим к выводу, что существуют две принципиальные возможности ускорения реакции: а) увеличение температуры, б) снижение энергии активации. Уравнение (V.

20) показывает, что константа скорости зависит от температуры так же, как и скорость процесса.

Значения скоростей таких реакций при низких температурах на несколько порядков выше рассчитанных по уравнению Аррениуса. В уравнение Аррениуса входят две величины; и А, являющиеся некоторыми характеристиками каждой реакции.

Необходимым условием начала химического взаимодействия между двумя молекулами должно быть их соударение. Однако не все соударения молекул заканчиваются актом химического взаимодействия, т. е. не все соударения эффективны.

Все молекулы в системе, запас энергии которых не ниже энергетического барьера реакции, находятся в особом состоянии, которое принято называть переходным или состоянием активированного комплекса. Энергия активации — один из основных параметров, который характеризует скорость химического взаимодействия.

Обычно реакции между веществами с прочными ковалентными связями характеризуются большими значениями и идут медленно. Обычно реакции, для которых при комнатной температуре не протекают. При высоких температурах реакции могут протекать с очень высокими скоростями.

Закон действующих масс (К. Гульдберг, П.Вааге, 1867г.)

Итак, множитель А в уравнении (V.21) должен отвечать общему числу соударений молекул реагирующих веществ в единице объема за единицу времени. Однако значение вычисленное по уравнению (V.

21), при подстановке в него величины вместо А обычно во много раз превышает действительное значение константы скорости реакции.

Это объясняется тем, что для химического взаимодействия молекулам необходим не только избыток энергии, равный но еще и определенная их взаимная ориентация.

Значения Р обычно лежат в пределах от до 1. При этом малые величины Р отвечают чаще всего реакциям между сложными по своей структуре органическими соединениями. Именно эти реакции могут идти с невысокими скоростями при небольших значениях так как на их пути встречаются стерические препятствия, обусловленные неравноценностью отдельных частей молекул.

Представления об Э. а. возникли в 70—80-х гг. 19 в. в результате работ Я. Вант-Гоффа и С. Аррениуса, посвященных изучению влияния температуры на скорость химической реакции.

Это уравнение, основанное на молекулярно-кинетической теории, позже было получено в статистической физике с учетом ряда упрощающих предположений, одно из которых — независимость Э. а. от температуры. Э. а.

сложных реакций представляет собой комбинацию Э. а. элементарных стадий.

ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ — в химии наименьшая энергия, которой должна обладать частица (атом, ион, радикал) для того, чтобы произошла химическая реакция.

Это определение можно записать в виде производной: v = dc/dt, где v – скорость реакции; t – временя, c – концентрация. 2 до 4).

Правило Вант-Гоффа является весьма грубым и применимо только в очень ограниченном интервале температур: от 10 до 400 ˚С, а также при энергии активации от 60 до 120 кДж/моль. Чем больше энергия активации, тем меньше (при прочих равных условиях) скорость реакции.

Точнее всего определяется начальная скорость реакции, поскольку вначале кинетическая кривая обычно близка к прямой; это облегчает проведение касательной в начальной точке кривой.

Источник: http://kwakret.ru/yenergiya-aktivacii/

Математическое описание

Уравнение Аррениуса устанавливает связь между энергией активации и скоростью протекания реакции:

,

где k — константа скорости реакции,  — фактор частоты для реакции,  — универсальная газовая постоянная,  — температура в кельвинах.

С повышением температуры растёт вероятность преодоления энергетического барьера.

Для количественного описания температурных эффектов в химической кинетике для приближённых вычислений кроме уравнения Аррениуса используют правило Вант-Гоффа: повышение температуры на 10 К увеличивает для большинства реакций скорость в 2-4 раза. Математически это означает, что скорость реакции зависит от температуры степенным образом:

где  — температурный коэффициент скорости (его значение лежит в интервале от 2 до 4). Правило Вант-Гоффа является весьма грубым и применимо только в очень ограниченном интервале температур: от 10 до 400 ˚С, а также при энергии активации от 60 до 120 кДж/моль. Правило Вант-Гоффа не работает с крупными молекулами.

Переходное состояние

Соотношение между энергией активации () и энтальпией (энтропией) реакции (ΔH) при наличии и при отсутствии катализатора. Наивысшая точка энергии представляет собой энергетический барьер. В присутствии катализатора энергии, которая необходима для начала реакции, требуется меньше.

Переходное состояние — состояние системы, при котором уравновешены разрушение и создание связи. В переходном состоянии система находится в течение небольшого (10−15 с) времени. Энергия, которую необходимо затратить, чтобы привести систему в переходное состояние, называется энергией активации.

В многоступенчатых реакциях, которые включают в себя несколько переходных состояний, энергия активации соответствует наибольшему значению энергии. После преодоления переходного состояния молекулы вновь разлетаются с разрушением старых связей и образованием новых или с преобразованием исходных связей.

Оба варианта возможны, так как происходят с высвобождением энергии (это хорошо видно на рисунке, поскольку оба положения лежат энергетически ниже энергии активации). Существуют вещества, способные уменьшить энергию активации для данной реакции. Такие вещества называют катализаторами.

В биологических реакциях в качестве катализаторов выступают ферменты.

См. также

  • Скорость химической реакции
  • Квантовое туннелирование
  • Катализаторы

Ссылки

  • Activation Energy (англ.).

энергия активации, энергия активации полупроводника

Энергия активации Информацию О

Энергия активации

Энергия активации
Энергия активации Вы просматриваете субъект
Энергия активации что, Энергия активации кто, Энергия активации описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: “что вы искали?”вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Жизнь известных людей дает вам информацию, изображения и видео о сотнях тем, таких как политики, правительственные деятели, врачи, интернет-сайты, растения, технологические транспортные средства, автомобили и т. д.

Источник: https://www.turkaramamotoru.com/ru/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F-%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8-1666.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть