Молекулы, скорость диссоциация

При выводе уравнения (1.47) было принято, что константа скорости диссоциации электронно-возбужден-ных молекул NOf описывается уравнением Касселя, т. е. [c.31]

Согласно классической теории молекулы диссоциируют при соударениях при условии, что суммарная энергия сталкивающихся частиц (поступательная, вращательная, колебательная) превышает энергию диссоциации. Теория столкновений приводит к следующей формуле для константы скорости диссоциации [c.228]

Здесь — скорость диссоциации, со- — скорость рекомбинации. Скорость диссоциации равна числу столкновений в единице объема за единицу времени, приводящих к разделению молекулы на два атома. В идеальном газе столкновение можно рас- [c.43]

Между недиссоциированными молекулами электролитов и их ионами в растворе существует динамическое равновесие. Молекулы подвергаются диссоциации на ионы, а ионы вновь образуют молекулы, причем оба процесса протекают параллельно. Равновесие между ними наступает тогда, когда скорость прямой реакции равна скорости обратной. [c.163]

В настоящее время теория диссоциации молекул ударами частиц весьма далека от своего завершения, поэтому при сравнении с экспериментом для константы скорости диссоциации часто пользуются формулой, указанного типа [c.312]

Если предполагать, что распределение молекул по колебательным состояниям больцмановское, то для скорости диссоциации остается в силе формула типа (6.28) с соответствующим значением показателя в. [c.313]

В работах [35, 36, 25] изучалась скорость диссоциации брома и йода (также в ударной трубе концентрация молекул Вгг, г измерялась по поглощению света от постороннего источника). В работе [35] в интервале температур до 2000° К получено для скорости диссоциации молекул брома ударами атомов аргона 8 = 2, Р ВГ.-АГ = 0,12. Удовлетворительное согласие с этим результатом получено в теоретической работе Е. Е. Никитина [37]. Обзор работ по диссоциации молекул см. в [5]. Отметим работу [69], в которой изучалась диссоциация водорода в ударной трубе. О скоростях диссоциации Ог и N2 и других релаксационных процессов в воздухе см. также [53]. Более подробно теория диссоциации молекул и вопросы кинетики этого процесса изложены в неоднократно цитированной выше книге [77]. Там же приводятся экспериментальные данные и ссылки на новейшие работы. [c.314]

С целью получения общих выражений для скоростей диссоциации и рекомбинации необходимо воспользоваться соотношениями из химической кинетики. Рекомбинация двух атомов А в молекулу А2 при соударении с третьей частицей В изображается формулой А- -А- -В- -Аг+В, где В — частица, уносящая энергию [c.186]

Здесь — константа скорости диссоциации В — вторая частица, участвующая в парном столкновении с молекулой и передающая ей энергию диссоциации. Внося значения [Аг] и [В из (4.9.3) в (4,9.2 ), получим [c.187]

Другим предельным течением является полностью замороженное течение, когда параметры, характеризующие релаксационный процесс, остаются неизменными в процессе движения смеси. Это течение также является изоэнтропическим, поскольку правая часть уравнения производства энтропии (1.44) и в этом случае обращается в нуль из-за равенства нулю скоростей соответствующих процессов В полностью замороженном течении сохраняются неизменными молярные доли различных компонент, энергия колебательных степеней свободы молекул, скорости и температуры частиц, а процессы конденсации и кристаллизации вообще не происходят. В предельном замороженном течении в выходном сечении сопла заданной формы и с заданными параметрами торможения получается минимальное давление по сравнению с любым другим процессом истечения, поскольку запасенная в покоящемся газе энергия диссоциации и колебательных степеней свободы, теплота конденсации и кристаллизации, а также тепловая энергия частиц не передаются в поступательные и вращательные степени свободы молекул (последние всегда предполагаются в равновесии между собой) и, следовательно, не переходят затем в энергию направленного движения газа. [c.191]

Считая, что константа скорости диссоциации молекулы окисла равна к, мы можем записать совместную систему дифференциальных уравнений, описывающих движение молекул окиси изотопа и свободных меченых атомов (см. гл. 1). Таким образом, распределения концентраций указанных молекул и атомов должны удовлетворять следующей системе уравнений [c.222]

Скорость любой реакции определяется законом действующих масс, который в этом и в других ему подобных случаях достаточно очевиден. Число распавшихся в единицу времени молекул пропорционально их общему числу в смеси, т. е. пропорционально концентрации Сн,о- Таким образом, скорость диссоциации Мд с равна [c.211]

Высокая энтальпия (температура может достигать 4000 -5000°С) обусловлена тепловым движением, ионизацией и диссоциацией молекул плазмообразующего газа. Скорость струи газа превышает скорость звука. [c.436]

К тушению первого рода были отнесены все те процессы, в которых уменьшение выхода люминесценции вызывается химическими или физико-химическими воздействиями на невозбужденные молекулы исследуемого вещества. В этом случае часть энергии поглощенного света идет не на перевод молекул из невозбужденного в возбужденное состояние, а расходуется на их диссоциацию,, ионизацию или на увеличение энергии их колебания и вращения. Такие процессы развиваются с большой скоростью и происходят за время, соизмеримое с временем собственных колебаний молекул —10 с). [c.179]

Остальные особенности теплоотдачи при движении газа с большой скоростью проявляются при сверхзвуковых скоростях. Поля физических параметров газа в пограничном слое начинают заметно влиять на теплоотдачу при М > 1,6. Существенное влияние процессов диссоциации на теплообмен для воздуха начинается с М 10. Влияние ионизации на процесс теплообмена для воздуха проявляется, начиная с температуры 7000° К, т. е. при М >- 25. При М = 20 ионизируется приблизительно 1% молекул и атомов воздуха, что не приводит еще к существенному изменению условий теплообмена. [c.380]

При скоростях, сопоставимых со скоростью звука в газе и, тем более, превышающих ее, сжимаемость существенно влияет на характер гидродинамических явлений и учитывать ее часто бывает более важно, чем даже учитывать вязкость. Движение газов с учетом их сжимаемости составляет объект изучения в газовой динамике, где основную роль играют две модели среды идеальный (т. е. невязкий) газ и вязкий газ. В последние десятилетия получили широкое развитие разделы газовой динамики, в которых существенными являются электропроводимость, диссоциация молекул, степень разрежения и другие специфические особенности среды. Разработаны соответствующие модели этих сред и эффективные методы их исследования. [c.23]

При очень больших скоростях потока и при высоких температурах в аэродинамике имеют дело со смесью газов. Например, воздух при температурах до 500 К остается совершенным двухатомным газом, имеющим постоянный молекулярный вес т fn 29 и показатель адиабаты у = 1,405. При дальнейшем росте температуры увеличивается теплоемкость воздуха, что объясняется возбуждением внутренних степеней свободы в молекулах воздуха. Затем с ростом температуры происходит диссоциация воздуха (молекулы распадаются на атомы) при температурах свыше 2000 К распадается молекулярный кислород, при 4000 К и выше существенным становится разложение азота. В диапазоне температур 7000... 10 ООО К начинается процесс ионизации атомов с образованием свободных электронов. Указанные процессы являются весьма энергоемкими, и это обстоятельство необходимо учитывать при расчете течений. Если скорость химических превращений в газовой смеси велика по сравнению со скоростями газодинамических процессов, то смесь находится в химическом равновесии. В этом случае, как уже отмечалось, вместо уравнений переноса i-то компонента следует рассматривать законы действующих масс в виде (1.26). [c.29]

При торможении воздуха, движущегося с очень большими скоростями, в потоке развиваются высокие температуры. При этом нагрев газа влечет за собой изменение его термодинамических параметров, а также различные физико-химические превращения. Например, в случае нагрева воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении, до температуры 1500 К начинается заметное возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул кислорода и азота воздуха при нагреве до температуры 3000 К эти уровни для кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее нагревание приводит к его диссоциации, завершающейся при температуре 6000 К (т. е. молекулы кислорода почти полностью диссоциированы). Кроме того, при такой температуре происходит диссоциация большей части молекул азота. С дальнейшим повышением температуры начинает развиваться процесс возбуждения электронных степеней свободы, а затем происходит отрыв электронов от атомов азота и кислорода. Это явление называется ионизацией. Процесс ионизации интенсифицируется по мере увеличения температуры и сопровождается ростом концентрации свободных электронов. [c.34]

Представляет интерес учесть также перемещения адсорбированной молекулы по поверхности стенки поры. Эти перемещения всегда имеют место при столкновении с поверхностью стенки поры молекул, обладающих энергией, меньшей энергии десорбции (диссоциации), и молекул, вектор скорости которых составляет с нормалью к поверхности некоторый угол. В результате на поверхности стенки поры реализуется хаотическое двумерное движение адсорбированных молекул с некоторой длиной свободного пробега. Коэффициент поверхностной диффузии адсорбированных молекул определяется формулой [c.260]

На рис. 5.6 приведены зависимости р от температуры для некоторых жидких диэлектриков. Увеличение проводимости с ростом температуры связано с увеличением подвижности 1см. (5.6) . Подвижность увеличивается, так как растет скорость упорядоченного движения иона, что связано с уменьшением вязкости жидкости. Еще в большей степени проводимость увеличивается за счет роста числа п носителей заряда. С увеличением температуры по экспоненциальному закону растет диссоциация молекул жидкости и примесей. [c.141]

В закрытых системах, например в поверхностных подогревателях, где нет условий для удаления кислорода, нагрев воды приводит к непрерывному увеличению скорости коррозии. С повышением температуры воды, содержащей угольную кислоту, усиливается диссоциация молекул последней и соответственно увеличиваются концентрация ионов водорода и скорость коррозии. [c.23]

Важнейший фактор, определяющий скорость процесса пиролиза,—это энергия активации, т. е. энергия, необходимая молекуле для того, чтобы перейти в активированное состояние, отвечающее диссоциации. [c.33]

Впервые проблема тепловой защиты была сформулирована и получила интенсивное развитие в авиационно-космической технике в связи с решением задач гиперзвукового полета в атмосфере. При движении какого-либо тела со скоростями более чем в шесть раз превышающими скорость звука, в самом газовом потоке и на поверхности тела происходит целый ряд физико-химических превращений. В воздухе за ударной волной начинается диссоциация молекул кислорода, а затем и азота. На поверхности тела появляются очаги разрушения материала стенки. В тонком пристеночном слое выделяется тепловая энергия трения и происходит конвективный перенос тепла от газа к поверхности. [c.6]

Однако диссоциация молекул газа происходит с затратой энергии, что приводит к кажущемуся увеличению теплоемкости. При некоторой температуре начинается ионизация молекул и атомов газа. Это процесс также требует затраты энергии, что снова можно представить кажущимся повышением теплоемкости. В результате теплоемкость оказывается значительно большей, чем это следует из классической ории, не учитывающей влияния диссоциации и ионизации. Ш ому зависимость теплоемкости от температуры представляется и ]ой, имеющей несколько относительных максимумов и. миним1 -,10в. Эта кривая, полученная по данным [Л. 5-1, 5-2], изображена на рис. 5-2. Первый максимум на ней соответ-,. ствует приблизительно наибольшей скорости диссоциации кислорода, второй — наибольшей скорости диссоциации азота и третий — наибольшей скорости ионизации воздуха. [c.128]

Согласно современным представлениям основную роль в процессе диссоциации играет колебательная энергия молекул. Е. В. Ступоченко и А. И. Осипов (1958) показали, что вероятность диссоциации невозбужденной молекулы очень мала, даже если поступательная энергия сталкивающихся частиц достаточна для диссоциации. В действительности диссоциируют главным образом молекулы, пребывающие на очень высоких колебательных уровнях, близких к границе диссоциации. Поступательная энергия частиц при этом может и не очень сильно отличаться от средней тепловой. Если предполагать, что распределение молекул по колебательным уровням больцмановское, для скорости диссоциации получается та же формула (2.7) с соответствующим значением 5. [c.228]

Однако это предположение не всегда оправдывается. Как показано в работе Е. В. Ступоченко и А. И. Осипова (1959), отвод молекул с выспшх уровней за счет диссоциации может сильно нарушать больцмановское распределение. При этом кинетика диссоциации должна рассматриваться одновременно с кинетикой колебательного возбуждения, причем скорость диссоциации определяется не скоростью распада возбужденных молекул, а более медленным процессом подачи молекул на высокие колебательные уровни. При обратном процессе рекомбинации атомов в молекулу энергия диссоциации превраш,ается главным образом в энергию колебаний. Современная теория диссоциации молекул была развита в работах Е. В. Ступоченко и А. И. Осипова (она изложена в их совместной с С. А. Лосевым книге, 1965) и Е. Е. Никитина (1964). На опыте диссоциация изучалась в ударных трубах интерференционными методами и по поглощению света (последнее в работах С. А. Лосева, 1958 Н. А. Генералова и С. А. Лосева, 1960). [c.229]

В то время как скорость диссоциации по мере распада молекул на ионы уменьшается, скорость обратного процесса увеличивается. В результате устанавливается равновесие, при котором относительные количества недиссоцииро-ванных молекул и ионов остаются постоянными, т. е. процесс диссоциации не доходит до конца. Следовательно, диссоциация — типичный обратимый процесс, что и выражается в уравнениях диссоциации двумя стре.чками, заменяющими знак равенства, например, [c.377]

Полученная из опыта скорость диссоциации кислорода была приведена в 6 гл. VI. На рис. 7.15 изображен профиль плотности в неравновесной зоне ударной волны в кислороде по данным Мзттьюза. Из рис. 7.15 видно, что ширина фронта ударной волны в условиях опыта порядка Аж Л 1 см. С. А. Лосев [28] и Н. А. Генералов и С. А. Лосев [29] измеряли распределение температуры за скачком уплотнения в зоне неравновесной диссоциации кислорода по поглощению ультрафиолетового излучения в полосах Шумана — Рунге молекул О г, которое зависит от [c.387]

Ионизация в воздухе при скоростях ударной волны несколько больше 10 км/сек (9—15 км/сек) рассматривалась в работе Л. М. Бибермана и И. Т. Якубова [97]. При этом были учтены химический состав воздуха в зоне релаксации и возбуждение атомов и молекул. В отличие от случая малых скоростей диссоциация происходит быстро по сравнению с ионизацией и ионизация в основном развивается в атомарном газе. Реакции ассоциативной ионизации играют определяющую роль в создании начальных электронов по мере возрастания электронной плотности все большее значение приобретает ступенчатая ионизация электронными ударами, причем энергия электронов, как и в одноатомном газе, восполняется за счет передачи энергии от ионов. [c.397]

В целях упрощения исследований можно использовать уравнение, описывающее простую бинарную реакцию лиссоднации и рекомбинации чистого диссоциирующего двухатомного газа, представляемую общей зависимостью (1.6 I), причем в зтой зависимости скорости диссоциации и рекомбинации не равны, следовательно, химическая реакция характеризуется некоторой разностью указанных скоростей. Равновесие достигается, когда скорость образования новых молекул в результате рекомбинации атомов будет равна скорости исчезновения молекул, диссоциирующих иа атомы. Таким образом, истинная скорость реакции диссоциации [c.186]

Взаимодействие кислорода с чистой поверхностью металла протекает в три этапа I) адсорбция кислорода, 2) иуклеация, т. е. образование зародышей, 3) рост сплошной оксидной пленки. На первых стадиях адсорбции пленка состоит из атомов кислорода, так как свободная энергия адсорбции атомов кислорода превышает свободную энергию диссоциации его молекул. Методом дифракции медленных электронов удалось установить, что атомы некоторых металлов входят в состав адсорбционной пленки и образуют относительно стабильную двухмерную структуру из ионов кислорода (отрицательно заряженных) и металла (положительно заряженных). Как уже говорилось в отношении пассивирующей пленки (разд. 5.5), адсорбционная пленка, составляющая доли монослоя, термодинамически более стабильна, чем оксид металла. На никеле, например, она сохраняется вплоть до точки плавления никеля [1 ], тогда как NiO разрушается вследствие растворения кислорода в металле . Дальнейшая выдержка при низком давлении кислорода ведет к адсорбции на металле молекул Оа, проникающих сквозь первичный адсорбционный слой. Так как второй слой кислорода связан менее прочно, чем первый, он адсорбируется не диссоциируя. Возникающая в результате структура более стабильна на переходных, чем на непереходных металлах [2]. Любые дополнительные слои адсорбированного кислорода связаны еще слабее, и наружные слои становятся подвижными при повышенных температурах, о чем свидетельствуют рентгенограммы, отвечающие аморфной структуре. Вероятно, ионы металла входят в многослойную адсорбционную пленку в нестехиометрических количествах и к тому же относительно подвижны. Например, обнаружено, что скорость поверхностной диффузии атомов серебра и меди выше в присутствии адсорбированного кислорода, чем в его отсутствие [3]. [c.189]

Бенедикс и Зедерхольм [4] изучали это явление. Оказалось, что слабо диссоциированный раствор, например сниртовый раствор 0,1%-ной азотной кислоты, пассивирует шлиф. Окисная пленка не образуется, если в этом растворе увеличить степень диссоциации травителя разбавлением водой. В растворе азотной кислоты скорость взаимодействия зависит от природы растворителя и растет с увеличением электрической проводимости [5]. Растворители по уменьшению проводимости и степени диссоциации можно расположить в следующий ряд вода, метиловый спирт, этиловый спирт, глицерин, пропиловый спирт, изоамиловый спирт, уксусный ангидрид, амилацетат. Применение спиртовых реагентов улучшает равномерность травления и позволяет использовать кислоты высокой концентрации. Пониженная степень диссоциации спиртовых растворов позволяет повысить концентрацию кислоты в реактиве. В растворе наряду с ионами водорода и кислотными радикалами присутствуют недиссоциированные молекулы кислоты. В результате меньшей диссоциации спиртовые растворы используются более длительное время, чем водные. Улучшение равномерности травления спиртовыми реагентами по сравнению с водными происходит вследствие того, что спирт удаляет следы жира с поверхности шлифа [6] и имеет с ней большую адгезию, чем вода. Скорость смачивания зависит от поверхностного натяжения действующего травителя и сказывается уже при погружении шлифа в сниртовый раствор. [c.32]

По мнению Йофа, в кислых средах, содержащих сероводород, на поверхности корродирующего металла происходит адсорбция ионов HS образующихся в результате диссоциации молекул сероводорода в водной среде согласно (1). В результате такой адсорбции возникает i -потенциал отрицательного знака, что приводит, согласно уравнениям (И) и (13), к ускорению скоростей катодноро и анодного процессов. [c.58]

В неизотермическом потоке диссоциирующей четы-рехокиси азота образуются поля концентраций компонентов системы наряду с полями скоростей и температур. При течении в обогреваемом канале у стенки повышается содержание компонентов с меньшим молекулярным весом (в соответствии с реакциями диссоциации), а в ядре потока — более тяжелых компонентов. В случае охлаждения у стенки повышается концентрация тяжелых компонентов. Различие концентраций компонентов у стенки и в ядре потока приводит к переносу массы путем концентрационной диффузии. Одновременно с диффузионным происходит и турбулентный перенос массы, зависящий от характеристик течения. Так как массоперенос осуществляется в неизотермическом потоке, процесс сопровождается протеканием экзо- и эндотермических реакций. Так, например, в условиях нагрева молекулы с большим молекулярным весом переносятся к стенке, где диссоциируют с поглощением теплоты реакции на более легкие компоненты, которые, перемещаясь в ядро потока, рекомбинируют с выделением теплоты реакции. В связи с высокими значениями теплоты реакций реакционная составляющая суммарного коэффициента теплообмена в системе N2O4 может в несколько раз превышать уровень теплообмена в химически инертной смеси данных компонентов. [c.49]

Здесь М — любая молекула (N O , NOj и т. д.) или атом инертного газа, активирующие молекулу N36 в прямой реакции (1.16) и дезактивирующие комплекс НО -МОз в обратной реакции (1.16) йд —константа скорости активации йд и йр — константы скоростей дезактивации и диссоциации возбужденной молекулы N2O4 соответственно. [c.20]

Рассмотрим подробнее процесс диссоциации и его влияние на скорость испарения (рис. 8-3). Наличие кислорода во внешнем потоке уменьшает степень диссоциации двуокиси кремния S1O2, причем тем сильнее, чем выше парциальное давление внешнего кислорода по отношению к парциальному давлению собственного , образующегося при делении двуокиси. В соответствии с законом действующих масс (8-9) степень диссоциации молекул стекла может быть определена как [c.198]

Помимо скорости испарения необходимо также знать суммарный тепловой эффект поверхностных процессов, которые входят в тепловой баланс на внешней поверхности пленки расплава (см., например, (8-4)). Величина AQu, включает теплоту собственно испарения AQn n, а также часть теплового эффекта диссоциации молекул стекла AQs o н молекул 202 кислорода AQoj- [c.202]

Подводя итог термодинамическому анализу, можно утверждать, что увеличение степени диссоциации молекул стекла, а следовательно, и интенсивности испарения возможно лишь в том случае, если в поверхностном слое имеется мощный сток молекул кислорода. Окислительный потенциал воздушного потока ограничен величиной P q , и с ростом скорости разрушения (вдува) он убывает. При вполне определенном содержании углерода в стеклографитовых материалах их разрушение будет сопровождаться восстановлением стекла до окиси SiO или до чистого кремния, т. е. свободный углерод, образовавшийся, например, при термическом разложении органического связующего (кокс), обусловливает мощный сток молекул внешнего (из набегающего потока) и внутреннего (из молекул стекла) кислорода. При этом если доля С в материале велика, то он так же, как и водород, будет реагировать с самим 254 кремнием, образуя Si2 , SiH и С2Н2. [c.254]

И, наконец, при больших скоростях разрушения и при достаточно высоком содержании углерода в материале <Р(, однократная диссоциация молекул стекла уже не в состоянии покрыть все потребности в кислороде, поэтому у поверхности появляются молекулы кремния. В соответствии с уравнениями (9-23) и (9-24) это равносильно полному исчезновению молекул СО2 и Si02. В составе вдуваемых комнонент выделяется следующая триада [c.256]

При Gw>Gw начинается двукратная диссоциация молекул стекла, при этом отношение PsioiPsiOa превышает Ю". В этом случае уравнение (9-29) существенно упрощается при всех реальных значениях отношения давления ре к коэффициенту теплообмена на непроницаемой поверхности (а1ср)о вторым слагаемым в знаменателе можно пренебречь. Тогда зависимость скорости уноса массы от температуры поверхности становится явной [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...