化学自习室


学习小专题

数据词典

元素手册

元素周期表

假期高中化学辅导课程:

国家中小学课程资源高中化学在线课堂实录,涵盖必修第一册、必修第二册、选择性必修一、选择性必修二等课程模块,由名师分课时讲解,与课堂教学同步,可作为化学学习的先修课或复习巩固课。

学习方式:先预习课本,再观看课程视频,再结合学习同步资料如《步步高》中导学案或学习笔记巩固知识点,最后再结合课时作业进一步提高。

学习说明:点击图片即可直达。

活化分子有效碰撞问题的探析

来源:未知作者:黄叶 点击:所属专题: 有效碰撞

版权申明:凡是署名为“化学自习室”,意味着未能联系到原作者,请原作者看到后与我联系(邮箱:79248376@qq.com)!

一个化学反应一般经历的过程可用图1表 上述流程揭示:在反应物分子(普通分子)获 得了一定能量后变成活化分子的基础上,必须在 合适的方向上进行碰撞才能构成有效碰撞,从而形成化学反应,生成新物质同时伴随能量的发生, 可见活化分子的碰撞是有效碰撞的必要条件,形 成活化

网站温馨提示,请您保护好眼睛!双击图片可放大! 【视力保护色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青(默认色) 灰 银河白 字体:

一个化学反应一般经历的过程可用图1表

活化分子有效碰撞问题的探析


上述流程揭示:在反应物分子(普通分子)获 得了一定能量后变成活化分子的基础上,必须在 合适的方向上进行碰撞才能构成有效碰撞,从而形成化学反应,生成新物质同时伴随能量的发生, 可见活化分子的碰撞是有效碰撞的必要条件,形 成活化分子的有效碰撞包含了空间与能量两个方面。

这里以NO2 + CO ==NO + CO2的化学反应为例,从两个方面进行探究说明形成有效碰撞的重要条件。

一、初识活化分子与活化构建模型基本框架

具有较高能量能够发生有效碰撞的分子称为活化分子。实验证明,分子之间碰撞的能量大于等于临界能量E0时,才可能发生有效碰撞。从

活化分子有效碰撞问题的探析

等温下分子能量分布曲线(如图2所示)来看,反 应物分子的能量可以从0→∞,但是具有很低能 量和很高能量的分子都比较少,具有平均能量的分子相当多。E表示分子的平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量,E与Ec之差叫活化能,不同的反应具有不同的活化能。反应的活化能越低,则在指定温度下活化分子数越多反应就越 快。从不同温度下分子能量分布曲线(如图3所 示)上看,当温度升高时,气体分子的运动速度增 大,不仅使气体分子在单位时间内碰撞的次数增加更重要的是由于气体分子能量增加,使活化分子百分数增大温度为t1时活化分子的多少可由面积A1反映出来;温度为t2时,活化分子的多少由面积A1+A2反映出来。从图中可以看到,升高温度,可以使活化分子百分数增大,从而使反应 速率增大。

活化分子有效碰撞问题的探析


二、巧妙引入实例分析,从空间与能量角度解 释活化分子的碰撞不一定是有效碰撞

1.空间因素

反应物NO2与CO分子周围存在着电子云, 当他们相互靠近时分子的键长和形状发生了明显 的变化,当NO2与CO分子在特定的方向上相互 碰撞时,发生化学反应,过程如图4所示。

活化分子有效碰撞问题的探析

可见,上述NO2与CO的反应过程中,当 N-O和C-O在一条直线上相互接触时,最有利 于“活化配合物”的形成,有利于形成有效碰撞, 有利于化学反应的进行。

2. 能量因素

活化能,即活化分子高出反应物分子平均能 量部分。反应物分子必须具备一定的能量(即大 于或等于临界能)才能成为活化分子,才有可能 发生有效的碰撞。

NO2与CO分子周围存在电子云,当它们靠 近时由于电荷之间存在库仑斥力的作用,只有具备足够能量的分子,才能克服这种库仑斥力进行有效的碰撞,即形成过渡状态下的“活化配合 物”。此时原有的N-O键部分断裂,新的O-O 键部分地形成。这种活化配合物既可以分解而成 反应物NO2和CO,又可以形成生成物NO和 CO2。如图5所示,反映了上述反应过程中能量 的变化情况。图中A点为NO2+CO系统的平均 能量。在此状态下,NO2与CO不能发生有效碰 撞,即不能发生化学反应;若NO2 +CO系统的能 量等于或大于B处的能量时,两者才能发生有效 碰撞形成中间状态“活化配合物”ONO-CO,进而 反应形成反应物NO + CO2;图中C点表示NO + CO2系统的平均能量。从图中可以看到,E1是正反应的活化能,E2是逆反应的活化能。E2和 E1之差是化学反应的热效应。正反应是放热反应, 逆反应是吸热反应。

活化分子有效碰撞问题的探析

总而言之,普通分子获得活化能量后变成活 化分子,这些作为反应物的活化分子只有在空间 和能量两种因素都满足的情况下,才能发生有效的碰撞,进行化学反应。当然对于活化分子的有 效碰撞问题,还可以利用简化模型进行解释和理 解这不仅是科学认识的重要方法之一,同时也是 高中化学教师在平时的教学过程中经常进行有效 训练的重要手段。

(责任编辑:化学自习室)
用手机微信扫描以下二维码,可浏览、收藏、分享;若对您学习有帮助,请点击打赏图标,扫描二维码,赞助本站。
------分隔线----------------------------
数据统计中,请稍等!
------分隔线----------------------------
相关文章
说点什么吧
  • 全部评论(0
    还没有评论,快来抢沙发吧!
栏目列表
微信公众平台二维码
二维码图片
欢迎订阅网站动态,手机扫一扫就可以。
化学自习室APP下载二维码
化学自习室APP
欢迎使用化学自习室APP,扫码就可下载。
推荐内容
公益广告