两个分子的一次碰撞过程
两个分子的一次碰撞过程 o b v v
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dAB的圆截面之内,都有可能发生碰撞。dAB 称为有效碰撞直径,数值上等于A分子和B分子的d半径之和。ABAB虚线圆的面积称为碰撞截面(collisioncross section),数值上分子间的碰撞和有效直径等于元dAB
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 dAB 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 d A B dAB 分子间的碰撞和有效直径 虚线圆的面积称 为碰撞截面(collision cross section),数值上 等于 。 2 dAB
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:8RT相对速度为:NaN.ZAB = ndkBV元uu, =[u +}/28RT或 ZAB =dL[A][B]8RT1/2元A元MMAMBA式中μ=Ma+MB8RT1/2UBNANB元M[A]L=[B]LBVV
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: 2 2 AB AB 8 [A][B] RT Z d L 或 = A B A B M M M M = + 式中A B [A] [B] N N L L V V = = 相对速度为: 2 2 1/ 2 A B 1/ 2 A A 1/ 2 B B [ ] 8 ( ) 8 ( ) r u u u RT u M RT u M = + = = 2 A B AB AB N N RT 8 Z d V V =
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8RT的相对速度为:1/2u, =(2×元M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:RTV28RTAM=2元dMZAA2RT[A]?= 2元dA^L?元M
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: 2 2 A AA AA A 2 8 ( ) 2 N RT Z d V M = 2 2 2 AA A 2 [A] RT d L M = 2 2 A AA A 2 ( ) N RT d V M = 1/ 2 r A 8 (2 ) RT u M =
速率常数的推导A+B→P设有反应若每次碰撞都能起反应,则反应速率为dnA=ZABdtdna = dca · L改用物质的浓度表示8RTZABdcAdna1= πdABLCACBLdtdtL元udCA = kCACB8RTk = πdAβLdt元u
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 A AB d d n Z t − = d d 1 A A AB d d c n Z t t L L − = − = d d n c L A A = A B P + → 改用物质的浓度表示 2 AB A B 8RT d L c c = A A B d d c kc c t − = 2 AB 8RT k d L =