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 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 179 >> Следующая

Наиболее совершенным методом регистрации потока частиц продуктов является масс-спектро-метрический, для чего поток продуктов должен направляться в ионный источник масс-спектрометра, вмонтированного в установку.
Уже первые исследования бимолекулярных реакций в молекулярных пучках позволили получить ряд новых сведений об элементарных актах, в принципе недоступных при использовании традиционных методов кинетических измерений. Так, например, были обнаружены существенные различия в угловом распределении частиц продуктов для различных реакций. В реакции К -(- Вг2 -»¦ КВг + Вг оказалось, что преимущественное направление движения образующихся молекул КВг совпадает с направлением пучка атомов калия. Это означает, что атом К «срывает», пролетая мимо молекулы Вг2, один из атомов Вг. Такие реакции получили название срывных. Наоборот, при реакции атомов К с СН31 молекулы К1 в основном движутся в направлении пучка йодистого метила, такие реакции получили название рикошетных. Сам факт вылета продуктов в определенном направлении указывает, что элементарный акт проходит чрезвычайно быстро, за время пролета частиц реагентов мимо друг друга, что соответствует времени порядка 10~13 с, т. е. не образуется никакого более или менее долго живущего комплекса между частицами. Наряду с этим были обнаружены
і
Рис. 38. Упрощенная схема селектора скоростей:
I, 2 —- радиал.ь пые прорези но вращающихся дисках; / — расстояние между дисками; (р — угол м^м:-ду прорезями н первом и втором дисках
115
реакции, в которых частицы реагентов равномерно разлетаются по всем направлениям в плоскости, в которой находятся пучки частиц реагентов. Это свидетельствует об образовании достаточно долго живущего комплекса, который успевает претерпеть несколько вращений до того, как частицы продуктов разлетятся в разные стороны, поэтому первоначальное направление пучков не сказывается на направлении разлета продуктов. Примером такой реакции может служить взаимодействие атомов К с 5Рв:
Параллельно с развитием методов экспериментального исследования развиваются методы теоретического анализа динамики элементарных бимолекулярных реакций. Эти исследования основываются на анализе методами классической или квантовой механики движения системы атомов на поверхности потенциальной энергии. Ниже приводится общая методология этого анализа в полуклассическом варианте, когда само движение описывается уравнениями классической механики, но начальные состояния реагирующих частиц задаются в соответствии с законами квантовой механики, т. е. используется дискретный набор начальных колебательных и вращательных состояний для многоатомных частиц. Рассмотрение проводится на простейшем примере реакции атома с двухатомной молекулой
А + ВС-э-АВ + С
в системе координат, связанной с центром масс атомов. В этой системе координат движение атомов может быть описано заданием шести координату, д.2, <?е и шести импульсов р,, р2, рв, соответствующих перемещению вдоль этих координат. Удобно в качестве координат <?1( цг, дл выбрать проекции вектора, соединяющего атомы В и С, а в качестве координат ди цъ, <?„ — проекции вектора, соединяющего атом А с центром масс атомов В и С. Импульсы Р\, рг и р3 в этом случае будут представлять собой проекции вектора скорости относительного перемещения атомов В и С, умноженные на приведенную массу:
цвс-=твтс/(тв + тс))
а импульсы р4, р5, рв — произведения проекций вектора скорости перемещения атома А относительно ВС, умноженные на приведенную массу:
¦иа. ес = тАИвсЛтл + Ивс)-
Кинетическая энергия Т движения атомов в этой системе координат запишется в виде
Т = ^— [р\ + Р1 + р'-) + „—— (/>! + р\ + р1) . (И 1.52)
Потенциальная энергия рассматриваемой системы атомов задается уравнением поверхности потенциальной энергии, в котором в качестве независимых переменных фигурируют какие-либо три
116
величины, определяющие взаимное расположение атомов А, В и С, например расстояние гвс, гАВ и угол ф между векторами АВ и ВС (см рис. 25). Не представляет труда, используя известные тригонометрические соотношения между сторонами и углами треугольника, выразить эти три величины через координаты 9ъ цг.....Ял
Следовательно, нетрудно представить потенциальную энергию системы атомов А, В и С как функцию координат а{. Сумма Н=.Т + и(Ч1, а,.....<?6;
есть полная энергия, или функция Гамильтона, рассматриваемой системы Уравнения движения могут быть легко записаны через функцию Гамильтона с помощью уравнений Гамильтона
§=^-; ^--^ 0=1.2.....6). (.11.53)
которые представляют собой обобщение на случай произвольных координат уравнений движения Ньютона *.
Нетрудно заметить, что (111.53) представляет собой систему двенадцати обыкновенных дифференциальных уравнений для двенадцати искомых функций времени ц1 ((), р1 (}). Если функция У (^1> 9*. <?в). а тем самым и функция Гамильтона, известны, то при любых начальных условиях (заданных для определенного начального момента времени значениях координат и импульсов) эта система может быть численно проинтегрирована, т. е. может быть определена траектория системы атомов на поверхности потенциальной энергии Траектория либо приведет систему атомов в долину продуктов — это означает, что при выбранных начальных условиях реакция пройдет, либо оставит их в долине реагентов — это означает, что частицы разлетятся без превращения в продукты реакции.
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 179 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.