Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Курс химической кинетики - Эмануэль Н.М.
Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики — М.: Высшая школа, 1984 . — 463 c.
Скачать (прямая ссылка): kurshimkinet1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 179 >> Следующая

Поток Ф равен произведению скорости движения частиц А2 относительно А, на их концентрацию С2. Действительно, единичного гечения, перпендикулярного потоку, в единицу времени достигнут все частицы, находящиеся от этого сечения на расстоянии не более й, т. е. в объеме й. Число этих частиц равно йС2. Следовательно,
»-= айСуСі (111.33)
з В частности, для соударения жестких сфер число соударении в единицу времени в единице объема 2 равно
' 2 = я(г,+л2)2/7С,С2,
|где й — средняя относительная скорость движения частиц, г Величина
называется фактором соударений. В соответствии с молекулярн;;-кинетической теорией
" \пт'
<й, следовательно,
2„=я(г1+^(^)
(111.35)
*В газах для не очень больших частиц величина тх + г.г имеет порядок десятых долей нанометра, отсюда значение произведения я (Г\ + г2)г — порядка 10"19 м2, а й — порядка 102—-10а м-с*1. '^Поэтому фактор соударений имеет порядок 1(Г17—10"10 м8-с-1. Эта величина есть вероятность встречи двух данных частиц, находящихся в объеме 1 м3 в течение 1 с. Она исчезагоще мала, поэтому, как говорилось ранее, разлет двух частиц можно считать практически необратимым событием.
Фактор 2Ц является множителем, определяющим размерность .-константы скорости бимолекулярной реакции в теории соударений. Если концентрация выражается в молярных единицах, то численное значение 1й изменяется и выражение для 1й следует записывать в виде
20 = я(/-1 + г2)2
/8/?Г \'/а \пМ-
N.
(111.36)
где Л/А — число Авогадро, кмоль"1; М* — приведенная молекулярная масса реагирующих частиц. Таким образом, в единицах М~1с-1 Ъа в 6,02 - 10гв раз больше, чем в м3-с-1, и является, следовательно, величиной порядка 1010—10й М1-с"1.
В случае соударения между одинаковыми частицами величина 20С?, где С — концентрация частиц, дает удвоенное число соударений, так как при принятом способе подсчета каждое соударение учитывается дважды. Сумма радиусов частиц равна в этом случае 2г, а приведенная масса равна т/2. Поэтому полное число соударений между одинаковыми частицами равно
^Гс2 = 8-2(~*1/2
С3.
104
В общем случае сечение процесса зависит от целого ряда факторов — от состояний соударяющихся частиц, от их взаимной ориентации. Учет влияния этих факторов существен при теоретических н экспериментальных исследованиях динамики бимолекулярных реакций. Здесь уместно ограничиться учетом одного существенного параметра, от которого может зависеть сечение — скорости относительного движения частиц й. В этом случае для вычисления скорости процесса нужно знать функцию распределения по скоростям. В общем случае
йС2 = СгЧ (и) Ли, (III.37)
где / (и) — функция распределения.
Для случая максвелловского распределения (111.37) принимает вид
ЛГ2 = С24я (з^г)3'2 пЪГ^Т 11а. (III.38)
В общем случае вклад частиц А2, имеющих скорость относительного движения в интервале и, и + йи, в скорость реакции по (III.33) и (III.37) можно записать в виде
(1-а — о (и) иСхСг1 (и) <1и,
а полная скорость процесса записывается выражением
со
у=С,С2 1[ а (и) и/ (и; Ли. (111.39)
6
Таким образом, скорость любого процесса, требующего встречи двух частиц, в том числе скорость бимолекулярной реакции, оказывается пропорциональной произведению концентраций встречающихся частиц. В частности, это означает, что бимолекулярная реакция является реакцией второго порядка с константой скорости
со
а(и)и[{и)ёи. (111.40)
6
Сечение может быть найдено исходя из вероятности рассматриваемого события. Если считать частицу А! неориентированной (например, в результате быстрого вращения, которое усредняет ориентацию), то движение частицы А2 относительно А! можно определить, задав расстояние г (это расстояние называют прицельным, параметром) от центра масс А! до прямой, по которой двигалась частица А2 до начала взаимодействия (в общем случае в результате взаимодействия по мере сближения с А1 частица А2 может начать уклоняться от прямолинейного движения), и начальную скорость и движения частицы А2.относительно частицы Аг. Для частицы А2, находящейся в определенном состоянии, существует вероятность Р оказаться вовлеченной в некоторое событие при соударении с Аг, Эта вероятность есть в общем случае функция г и и, Р (и, г).
Число частиц А2 со значением прицельного параметра в интервале г, г -\- йг, пересекающих в единицу времени плоскость, пер-
106
ндикулярную первоначальному направлению движения, равно оизведению потока Ф на площадь кольцевого сечения (рис. 32) гйт, т. е. Ф2пгйг. Следовательно, число событий с участием ча-' иц, прошедших через это сечение, есть Р (и, г) (Ь2шйг. Тогда общее исло событий получается интегрированием этого выражения по г 0 до оо. Деление на величину пока Ф дает сечение события
о= 1я\ Р (и. Г)Г(ІГ
(111.41)
Легко убедиться, что эта общая рмула описывает и рассмотренное ачале соударение двух жестких
р. В этом случае если г < -\-гг,
соударение обязательно происхо-т, т. е. Я = 1. Если г > гу 4- ги
соударения не происходит и Р — 0. чедовательно,
'\-Г 'і
г 2л ^ г^ = л(г,-Ь
(111.42)
Рис. 32. К выводу уравнения (111.41):
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 179 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.