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物理化学12章化学动力学基础(二).ppt

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物理化学电子教案—第十二章2020/7/7第十二章化学动力学基础(二)§§§*§§*§§*§§§*硬球碰撞模型——碰撞截面与反应阈能*反应阈能与实验活化能的关系概率因子§,先后形成了碰撞理论、过渡态理论和单分子反应理论等碰撞理论是在气体分子动论的基础上在20世纪初发展起来的。该理论认为发生化学反应的先决条件是反应物分子的碰撞接触,但并非每一次碰撞都能导致反应发生。简单碰撞理论是以硬球碰撞为模型,导出宏观反应速率常数的计算公式,故又称为硬球碰撞理论。双分子的互碰频率和速率常数的推导两个分子在相互的作用力下,先是互相接近,接近到一定距离,分子间的斥力随着距离的减小而很快增大,分子就改变原来的方向而相互远离,完成了一次碰撞过程。粒子在质心系统中的碰撞轨线可用示意图表示为:两个分子的一次碰撞过程有效碰撞直径和碰撞截面运动着的A分子和B分子,两者质心的投影落在直径为的圆截面之内,都有可能发生碰撞。称为有效碰撞直径,数值上等于A分子和B分子的半径之和。AB分子间的碰撞和有效直径虚线圆的面积称为碰撞截面(collisioncrosssection),数值上等于。A与B分子互碰频率将A和B分子看作硬球,根据气体分子动理论,它们以一定角度相碰。互碰频率为:相对速度为:两个A分子的互碰频率当系统中只有一种A分子,两个A分子互碰的相对速度为:每次碰撞需要两个A分子,为防止重复计算,在碰撞频率中除以2,所以两个A分子互碰频率为:速率常数的推导设有反应若每次碰撞都能起反应,则反应速率为改用物质的浓度表示

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