Велика енциклопедия на нефт и газ

Сподели - активна молекула

Делът на активните молекули в реакционната смес обикновено е много малък. [2]

Ако делът на активните молекули надвишава 10 - 7, реакциите протичат почти моментално; ако тази пропорция е по-малка от 10 - 18, реакцията практически не преминава. [3]

В този случай делът на активните молекули остава: постоянен, броят им се оказва пропорционален на концентрацията и реакцията протича съгласно кинетичното уравнение от първи ред. Ако животът на активните молекули е кратък, тогава повечето от тях се разпадат, без да могат да се деактивират. Скоростта на активиране е пропорционална на броя на двойните сблъсъци (квадратна концентрация) и реакцията протича съгласно уравнение от втори ред. [4]

С повишаване на температурата фракцията на активните молекули се увеличава поради взаимни сблъсъци на молекули. Такива фактори включват положителни и отрицателни катализатори. Всеки фактор, който увеличава фракцията на активните частици във връзка с даден преход на системата или намалява енергията на активиране на този преход, действа като ускорител на последната. [пет]

Вероятностен фактор и фракция на активните молекули. [6]

При стайна температура фракцията на активните молекули е незначителна, около 10 - 33, реакцията практически не протича. С повишаване на температурата броят на активните молекули се увеличава много бързо, което обяснява зависимостта на скоростта на химична реакция от температурата. В разглеждания пример повишаването на температурата от 500 до 100К води до увеличаване на броя на активните молекули с повече от милиард пъти. [7]

Това число представлява фракцията на активните молекули. [8]

Болцман не се нарушава от реакцията и делът на активните молекули остава постоянен и реакцията протича според вида на реакциите от първи ред. Ако, напротив, животът на активните молекули е малък в сравнение с времето между сблъсъците, тогава повечето от тях се разпадат, без да имат време да се деактивират. Тогава активирането е най-бавният етап на реакцията; тя е пропорционална на броя на двойните сблъсъци и реакцията протича според вида на реакциите от втори ред. [девет]

Едно просто изчисление показва, че делът на активните молекули се увеличава значително с повишаване на температурата. [десет]

Фиг. 2.14 показва, че фракцията на активните молекули нараства бързо с повишаване на температурата, което води до подобна температурна зависимост на скоростта на реакцията. [12]

Тези пътища се намаляват или до увеличаване на дела на активните молекули (например в резултат на повишаване на температурата Т), или до намаляване на самата енергия на активиране (действието на катализаторите и други методи), или накрая, до увеличаване на общия брой сблъсъци (увеличение на концентрацията); тогава, естествено, броят на активните сблъсъци също ще се увеличи, тъй като при дадените реакционни условия те съставляват определена част от всички сблъсъци. [13]

Площта на засенчената област вдясно от fia е равна на фракцията на активните молекули без катализатор, площта на площта вдясно от E е фракцията на активните молекули в присъствието на катализатор. [14]

По този начин скоростта на мономолекулните реакции зависи от дела на активните молекули в реактора. Последното от своя страна зависи от скоростта на активиране и дезактивиране на молекулите. Концентрацията на активните молекули при тези условия се поддържа постоянна, съответстваща на разпределението на Максуел-Болцман по отношение на скоростта и енергията и зависи от това дали реакцията протича или не. Когато реакцията не протича, броят на активните молекули е пропорционален на налягането (концентрацията), тъй като при промяна на налягането скоростите на активиране и дезактивиране се променят пропорционално. Ако протича химическа реакция, концентрацията на активните частици намалява в резултат на разпадането им в продукти на реакцията. до сумата от скоростите на дезактивиране и реакция. [петнадесет]