Научная статья на тему 'ЗАВИСИМОСТЬ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ОТ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТОМОВ'

ЗАВИСИМОСТЬ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ОТ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТОМОВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
45
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Кораблев Г. А., Кодолов В. И.

На основе представления о пространственно-энергетическом параметре (Р-параметре) установлена количественная зависимость энергии активации химических реакций от первичных энергетических характеристик валентных орбиталей свободных атомов. Показано, что такая зависимость имеет квантовый характер: относительная разность Р-параметров взаимодействующих атомов-компонентов может меняться только в целое число раз, определяя таким образом минимальное значение энергии начала химической реакции. При этом для каждого класса соединений имеется свое общее стандартное значение этого квантового параметра начала химических реакций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ЗАВИСИМОСТЬ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ОТ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТОМОВ»

НЕЛИНЕЙНЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

УДК 536.7+541.12

ЗАВИСИМОСТЬ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ОТ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТОМОВ

Г.А. КОРАБЛЕВ*, В.И. КОДОЛОВ

Научно-образовательный центр химической физики и мезоскопии УдНЦ УрО РАН, Ижевск, Россия

* Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск, Россия

АННОТАЦИЯ. На основе представления о пространственно-энергетическом параметре (Р-параметре) установлена количественная зависимость энергии активации химических реакций от первичных энергетических характеристик валентных орби-талей свободных атомов. Показано, что такая зависимость имеет квантовый характер: относительная разность Р-параметров взаимодействующих атомов-компонентов может меняться только в целое число раз, определяя таким образом минимальное значение энергии начала химической реакции. При этом для каждого класса соединений имеется свое общее стандартное значение этого квантового параметра начала химических реакций.

ВВЕДЕНИЕ

Для экспериментального определения величины энергии активации (Еа) существует более десятка методов исследования реакций. Хотя все они представляются достаточно надежными, тем не менее их конечные результаты часто имеют существенные разли-

чия.

Вот только некоторые примеры [1]:

Реакция:

Е, (эксперимент):

Н+СН4->Н2+СНз

моль

Н+С10->НС1+0

моль

СР3+Н2-»СР3Н+Н

моль

Г.А. КОРАБЛЕВ, В.И. КОДОЛОВ

Поскольку трудно сомневаться в достоверности экспериментальных данных, то остается предположить, что энергия активации в принципе может иметь различные значения, как, например число разрешенных энергетических уровней в атоме. Тогда квантовый характер энергии активации должен иметь соответствующую зависимость от энергетических характеристик валентных орбиталей взаимодействующих атомов-компонентов. Данная работа посвящена нахождению зависимости энергии активации реакций от соответствующих характеристик, участвующих в реакциях атомов.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА

Ранее для оценки изоморфного замещения использовался [2] коэффициент изоморфного замещения а. равный относительной разности Р-параметров взаимодействующих атомов-компонентов.

Следует отметить, что сам принцип оценки кинетики химических реакций через относительное изменение энергетических, электростатических или полярных характеристик отдельных фрагментов реагирующих соединений использовался и ранее, например, в работах [3-6].

б — б

Относительное изменение полярности заместителя (--) трактуется [5], как

ео

относительное изменение энергии при замене заместителя с Ео на заместитель с е, где бо и б отражают влияние заместителей на энергию превращения в реакционном центре.

В работе [6] показано, что все величины, входящие в известное уравнение Тафта [3] можно свести к двум типам: величинам, связанным с изменением электростатического взаимодействия и к величинам, связанным с геометрией структуры.

Развивая такие к ваз и классические представления в кинетике химических реакций, в данной модели используется пространственно-энергетический параметр (Р-параметр), имеющий физический смысл некоторой усредненной энергии валентных электронов в атоме, ответственной за межатомные взаимодействия. Р-параметр рассчитывается согласно уравнений [2]:

_ __ 1 » Л> Ег, Г

(1)

(2)

г,

(3)

Здесь: Е - энергия ионизации атома [7. 8],

г, - орбитальный радиус ¡-ой орбитали [9], Ч - эффективный заряд ядра [10], ги - радиус иона

ОПИСАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА ЭНЕРГИЙ АКТИВАЦИИ РЕАКЦИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Модифицируя принцип сложения обратных величин некоторых энергетических характеристик атома на более сложные системы, были получены [2] уравнения расчета структурных Р-параметров (Р, и Ри):

Здесь N1 и N2 - числа однородных атомов в молекуле (например, для Н2 можно принять N=2).

Введение множителей N1 и N2 означает, что в данной модели используется и принцип прямого алгебраического сложения Р-параметров, но для структур, состоящих из отдельных «блоков» или однородных атомов. Так, например, система СН2СОСНз рассматривалась, как состоящая из трех таких блоков СН2, СО и СН3. Но Р-параметр каждой из них находился по принципу сложения обратных величин параметров Р> (или Ри) - (уравнения 4 и 5). Алгебраическое сложение Р,_ и - параметров этих блоков дает суммарный Рс - параметр всей структуры. Поскольку радиус атома водорода значительно зависит от характера химической связи, то для атома водорода в основном состоянии в качестве размерной характеристики использовался боровский радиус (0,529

А) и рассчитывался Р° - параметр (для электронейтрального атома). Эта же величина Р-параметра водорода использовалась и для структур с ковалентной связью, то есть предполагалось, что = р[н*)= 9,0624эВ. Для реакций, где возможно взаимодействие с ионом Н* использовался ионный радиус водорода (1,36 А), что дает в расчете р[н~ )= 3,525 эВ для иона водорода.

Расчеты всех исходных значений Р-параметров приведены в табл. 1 и 2.

Исходя из вышеприведенного принципа оценки кинетики химических реакций, были проведены расчеты энергии активации газофазных реакций с участием свободных атомов согласно эмпирического уравнения:

Р,

(4)

-=-г +-7Г + -

Р N Р N Р ги "ги 2 и

(5)

(6)

Р/ -Р»

(7)

Г А. КОРЛБЛЕВ, В.И. КОДОЛОВ

о о

о Й

о.

со с

е: ю в!

В а т <и ьд для Н" 1 У о ► й и * § •ч еч § f г» « для 0* VI о

о. С

О а. .= н II т г> сч «о го о о Оч" ОО чо см чо см" сч Оч о" чо чо Оч тг оо го гч Г-; см" тг г-г-го г}-" о оч оо тГ Оч оч чо чо оо м- ГО гг" оо Оч 00 г-»

си

< ЧО го о ЧО о см ОО ЧО чо ГО ЧО ГО ГО ГО оо ЧО Оч о гч 00 ОЧ

' гч о о »—« ^ гч о

о. н I 3, ТГ гч сэ оС о ОО чо" ОО гч сч ОО гч" чо" ГО тг оо Оч оо" чо Оч чо^ оо" о гч ос" чо г 4 гч чо гч" г-оч г^ тг Оч оо го чо" о о" оо го ЧО Оч" гч о сч"

/■-Ч г-* тг" о ГО ЧО г- ЧО гч. чо" чо ОО чо Г-" т чо о го го го чО. чо" ЧО гч ЧО. гч" оо чо гч гч чо" ■ч-о го с--" сч оо оо чо" чо гч оо" оч чо оо оо" г^ чо чо оС Оч ЧО

< со Г> о л о т чО чо" ГЧ о ГО о' чо "О ОО гч Оч" г- ЧО Г| о' ОЧ гч ГО оо г-со о" чо ЧО °Ч. см" см гч о чо" гч чо Г) ГЧ чо" СЧ г-с> гч" гч оо 00 чо" чо гч оо" ОЧ чо оо" г- ЧО ЧО оч" •тг ОЧ ЧО

< СО о г* СГ ОО Оч ГП чо Оч СП го чо Оч п чо" ГО гч г--' го го тГ гч р-г ГО гм оч гч" чо см Оч гч' чо гч гч" ЧО го оо <4 го" ЧО ГО оо гч го" ЧО о со го Г- о оо со г- ЧО тГ оч сч ■ч- О0 Оч" 40 чо ГО го" г- чо ю Г-" оо чо о о"

< оч гч чо оч ЧО о о о гч ЧО о см чо ОО ОО г-00 г-оо гч ЧО см чо ^г тГ ТГ о чо го оо гч г» 40 оо о ГО г-

о о о о о о о о о о о о о о о

Е (эВ) оч Оч «о го о ЧО <4 го 00 ГО гч о чо Г-" тГ о оо тГ ЧО ЧОл о чо^ Сч гч чо гч ТГ Г-" м- гч г- Г-" г^ оч оо г-оч оо ЧО го 00 чо" го ГО гч Г-." оо чо гч гч" т оо о" оо го чо"

Валентные орбиталн т О. ГЧ а. ГЧ ш сч (Л гч а. гч а. гч сх гч (Л гч (Л сч о. сч о. сч о. сч о. ГО о. См чо С/5 ГО

2 С I-< т и 2 о Ц. и и. со — Л 2

И 5 р^ Си ИИ п н и о Си Ои о 1 1 * 1 1 -- 1 • 1 1 • 1 1 сГ и II гч го о" II гч x о' си" н II -г II ^ го о г- о' гч сС И II 00 ©V. гч" гч II г-4 x о--т 1 1 14,99+14,99=29,988= 1Р, г си И II о го го" Т гч x о оо ч©" 2: а. И н Г— оо" т гч x ЧО чо оо ^ Оч" • 1 1 1

т Г) X си Оч ЧО ко о^ гч' гч о о го г-ко о го ко оо го оч сч" оо -г го' ©ч т ■«г г-' го оо го го г-со тГ гч" чо г-г- тГ го ЧО о" о ОЧ ТГ 1 чо 00 тг Оч" ш ЧО ОО ^о" 1 ю гч" ОЧ ЧО го" гч

ш Г) Он" оо ко го сю о о ко" г- ГГ 00 тг го о ко ко т' ОС оо о оо ос' гч ко ко" сч го о о О) 1 1 о^ ТГ 1 1 гч ТГ о" ко оо ко гч"

н я <и x о с и Г) = X Он г- 1 1 1 • 1 1 1 1 * 1 1 * 1

О ы >я ■ го т т си ЧО ■ 1 1 1 1 1 1 • 1 1 1 1 1

Ё «и я о с со : О = X Он ко г» ^ сп гг' о ©ч оо ©Ч о ко ■Ч-" ю оо го ©ч 00, го тг СЧ г^ сч" ГЧ1 сч" ГГ сч Ч© о, ОЧ x ГГ «о сч ко го x тГ «о СЧ ко го x го СЧ ЧО о оч" x го ч© о" о ОЧ •Ч" гч ЧО о Оч" x гч гч ^ го" ЧГ1 ч© оо ЧО* ч© ко оо оч' ■ч-гч Ч© о^ Оч" x гч гч г^ гч" x гч

3 & 2 о ж « гч со о =си тГ ОЧ оо го ч©" ч© о ЧГ о" оо го V© ©ч" г^ ОЧ г- x гч ГГ сч Ч© о Оч x ТГ гч ч© о Оч' x го го о о" гч ■Ч" гч чо о^ Оч" x гч Оч ГГ гч ч© ©ч" x гч ©V т x гч

с* я с ■ (X и >4 £ о. н я «и к о с « п Он го гч ЧО о оч" гч Ч© оч" чг гч V© о ©ч" ХГ гч ч© ©ч" 2x9,0624 2x9,0624 оч оо ч- о о Оч, оч' г^ оо чо сч г^ оо" ко гч о Оч оч" Ч© о" о ©V -3- о Оч Оч" г^ оо" гч чО оо чо" ч© ио 00 Оч о Оч Оч" x ГЧ г^ оо" КО гч

& >ч е* и о * >я "гь И ии ^ ГЧ ■ч- Г} V© о ©ч" ■ч-гч чо о ©ч" гч ЧО ©С сч ч© о Оч" 00 чо" оо чо" 00 го о г^ о" гч ОО чо" 00 Оч Оч гг" оо чо" ОО x гч 00 чо' оо

г4 я Я 5 Ч ю я Н Молекула — и. X й X са X о гч X о и £ и г»! ас и 1 т и + т рс ■Т и чО I гч и гч и Я =г я о ^ И С. гч С гч J гч о и

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

NH3 22,746 3x9,0624 - - 12,835 -

68,984 3x9,0624 - - 19,502 -

ССЦ 86,81 258,7 4x11,161 4x4,489 - - 29,483 16,791 -

19,90 4x4,489 - - 9,4392 -

86,81 41,797 28,213 -

CO 258,7 12,724 12,128 -

258,7 3,8419 3,7857 -

ОН 41,797 9,0624 - - 7,4474 -

12,794 9,0624 - - 5,3047 -

но2 9,0624 2x41,797 - - 8,1758 -

CF3 86,81 258,7 3x16,389 3x4,3774 - - 31,389 12,497 -

19,9 3x4,3774 7,9745 -

C6Hs 6x86,81 5x9,0624 - - 41,697 -

6x258,17 5x3,525 17,427 -

C6H5CH3 17,427 11,490 17,427+11,490=28,917= = £РИ'

CH3COCH3 10,16 3,7857 10,16 2x10,16+3,7857=24,106= = 2РИ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

20,703 28,213 20,703 20,703x2+28,213=69,619=

СН2СОСН3 9,4856 3,7857 11,490 9,4856+11,490+3,7857= 24,760= IР и

СН,СООН или (НСООСНз) 11,490 3,7857 5,3047 11,490+3,7857+5,3047= =20,580=1 Ри

CjHg или [2(СН3)+СН2] 2x11,490 9,4856 2x11,490+9,4856=33,466= -1РИ

Таблица 3. Энергия активации реакций свободных атомов (

КДж моль

X X

г

л гп

о >

а

в з: ы X

X >

т ы О о х О гз

а

н о £ ы

г

•о К)

Реакция Первый компонент Второй компонент а| аи п Энергия активации

Р! ов) Ри (эВ> P:\OB) Ри (эВ> Расчет Эксперимент

н+н2=н2+н 9,0624 2x9,0624 0,667 3 30,95 28- 38,5

Н+Р2=НР+Р 9,0624 2x4,3774 0,034 3 4,64 6,27- 17,6

3,525 2x4,3774 0,852 2 22,99

Н+С12"НС1+С1 9,0624 2x4,4890 0,0094 3 4,30 4,18 - 12,6

3,525 2x4,4890 0,871 1 10,0

Н+Вг2=НВг+Вг 9,0624 2x4,5199 0,0025 3 4,22 3,76-4,6

Н+12=Н1+1 9,0624 2x4,3486 0,041 3 4.73 0-2,1

н+о2=он+о 9,0624 2x12,724 0,95 j 72,3 60,5 - 79,1

н+н2о=н2+он 9,0624 3,1748 0,962 3 75.04 83,3 - 106,7

Н+СН4=Н2+СН3 9,0624 3,4776 0,891 3 60,6 18,8-63,2

9,0624 3,4776 0,891 2 24,9

Н+С10НС1+0 9,0624 8,8088 0,028 3 4,55 5,43

н+со2=он+со 9,0624 23,169 0,875 4 138,8 98,3 - 139,3

Н+ЫНз=Н2+>1Н2 9,0624 19,502 0,731 3 37,4 41.8-46,02

н+с2н6=н2+с2н5 9,0624 19,502 0,731 3 41,7 41,8

9,0624 20,32 0,869 3 56,7 18,4-66,9

9,0624 22,98 0.869 2 23,8

Иа+СС^аС1+СС1з 4,7898 9,4392 0,69 2 16,6 14,6

3 33,1 35,1

Р+Н2=НР+Н 16,389 2x9,0624 0,101 3 5,7 7,11-29,3

4 6,27

4,3774 2x3,525 0,468 3 17,0

4 27,2

С1+Н2=НС1+Н 4,4890 2x3,525 0,444 3 15,8 17,9-24,7

4 24,7

ю -и

Таблица 4. Энергия активации газофазных реакций галогеноводородных систем (-)

моль

Реакция Первый компонент Второй компонент у- ц а п Энергия активации

Р! (ЭВ) Ри (эВ) р" (эВ) Ри (эВ) И И на Расчет Эксперимент

Н+НС1=Н2+С1 9,0624 5,001 1,08 1 0,577 3 23,7 21,8

Н+НВг=Н2+Вг 9,0624 4,8447 0,79 0,731 0,607 2 10,3 4,6-12,6

Н+Н1=Н2+1 9,0624 4,5563 0,38 0,352 0,662 1 2,85 2,01 ± 1,46

№+НС1=ЫаС1+Н 2,7402 5,001 1,08 1 0,584 3 24,1 25,5

№+НВг=ЫаВг+Н 2,7402 4,8447 0,79 0,731 0,555 2 9,28 7,95

Ыа+Н1=Ыа1+Н 2,7402 4,5563 0,38 0,352 0,498 1 2,42 0,84

СН3+НС1=СН4+С1 11,490 3,002 1,08 1 1,172 1 13,5 9,62-18,4

СН3+НВг=СН4+Вг 11,490 3,016 0,79 0,731 1,170 1 9,80 6,28-12,1

СНз+Н1=СН4+1 11,490 2,9385 0,38 0,352 1,185 1 4,82 5,02

Н+НР=Н2+Р 9,0624 2,9516 1,91 1,769 1,017 3 156,4 146,4

>

о

-о >

СП Ь рп И

03

X

ж О

О ь о

сз

ц - дипольный момент

X X

г х

X

т

о

х >

xi ©

Ы X

X >

г

т

ы О о х

О ^

а

о г

г

ю К)

Таблица 5. Энергия активации газофазных реакций молекул и радикалов (

КДж

моль

ю

Реакция Первый компонент Второй компонент «и п Энергия активации

Р! (ЭВ) РЙ (эВ) Р" (эВ) Ри (эВ) Расчет Эксперимент

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

СН3+02=СН3+0 20,703 2x41,797 1,206 3 155,9 143,9

СНз+02=НСН0+0Н 11,490 2x12,724 0,756 4 86,1 75,3

сн3+о2=нсно+он 10,16 2x3,8419 0,224 2 6,55 | 6,28 ±2,09

сн3+о2=нсо+н2о 10,16 2x3,8419 0,224 1 1,25 1,13 ± 2,03

СН3+Н2=СН4+Н 10,16 2x9,0624 0,563 5 69,9 64,02 14,184

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10,16 2x9,0624 0,563 4 39,8 37,7 ±8,36

10,16 2x3,525 0,479 4 28,4 33,5

СН3+С12=СН3С1+С1 11,490 2x4,489 0,245 4 11,16 9,62

СН3+Вг2=СН3Вг+Вг 20,703 2x10,41 0,0056 4 4,28 3,77

20,703 2x10,41 0,0056 3 4,26 1,84

СН3+12=СН31+1 20,703 2x9,1638 0,128 4 6,81 5,02

20,703 2x9,1638 0,128 0,539 2 5,40

СР3+Н2=СР3Н+Н 31,389 2x9,0624 4 35,6 36,8

31,389 2x9,0624 0,539 6 106,2 105,2

12,497 2x9,0624 -- 0,368 6 38,0 36,8 - 105,2

7,9745 2x9,0624 0,778 3 43,2 44,6 ±0,59

СР3+СС14=СР3С1+С С1з 7,9745 16,791 0,712 3 35,4 43,5

из >

3

з:

г> х

Я —)

и

У X

ГГ з: " £

о с

X г

X

X >

>

гп -о Г

о

X

I

X

гп Г) X

з: х

гп >

> 2 5е

о о

сз н гз

о п н

-с >

X

о ч сз гп

Г.А. КОРАБЛЕВ. В.И. КОДОЛОВ

о 100,4 61,9± 9,2 wo тГ 34,3 28,5 ±1,96 г- -н оо 34,7 34,7 51,5 23,4 30,5 ± 1,26 39,7 ±6,3 33,7 35,98 31,4±2,1 39,7-50,8 го" 27,6 ± 1,25

¡О 86,30 66,6 ОЧ ч© 38,4 25,7 47,06 30,92 30,92 55,6 23,4 31,1 36,5 35,1 31,99 • 37,2 40,03 44,1 23,35

оо тГ го ГО го "J- ГО ГО ГО CN СЧ (N ГО го ГО тГ го го

г^ 0,923 0,923 0,605 0,605 0,667 0,86 0,86 1 0,709 0,679 0,565 0,785 0,573

чО 0,757 0,739 г-чо ЧО «ч О 1,004 1,083 0,729

! ^ 1 1 гм ЧО о о X гч 2x9,0624 18,971 18,971 2x11,490 28,917 28,917 24,106 20,580 3,4776 3,4776 24,760

2x9,0624 44,985 41,406 41,697 ON чО ©Г чо 25,572

го 6,6824 6,6824 10,16 10,16 11,490 11,490 11,490 11,490 11,490 12,497 7,9745 13,730

(N 8,1758 20,703 20,703 20,703 20,703 41,697

Я + г« О г« X л ГЧ X + гч О -г- Я «•» U + и Чо -ГС о 4 p-f* -u о я »Г « X и о" t £ 1 <~> £ II « ГЧ и -S. t и X + и X и Я ГЧ 0 + £ и II £ гч и + 1 и + V я и II Я <J (J - ж ^ и и + + X и U „ £ и и о Я и X £ о V + Ö £ о Я и Я о О f\ s Ï t, ас я и о 11 X и + X ЧО V £ V V» X -О о г* Я и + я Г*" ц- V £ и + П U, и Т £ я ö Я о о и и я я £ Î гч и

ри -р"

Дж

Здесь величина К=4184 - переводной коэффициент в систему СИ (-):

моль

Коэффициент «п» равен целому числу 1, 2, 3, 4 ..., то есть отражает тот факт, что относительная разность Р-параметров взаимодействующих компонентов может меняться только в целое число раз. При этом основному «разрешенному» состоянию начала химических реакций соответствует п=3 для всех реакций данного типа (табл. 3).

кДж

Следует отметить, что при а 0, Еа 4,184 (-). Тогда как значения Еа (в

моль

кЛж

эксперименте) находятся для этих случаев обычно в пределах от 0 до 4 (-). Иначе

моль

говоря, данное уравнение (6) менее точно работает при значениях а -> 0.

В табл.4 приведены расчеты энергии активации газофазных реакций с участием галогеноводородных молекул, ионный характер которых учитывался через коэффици-

ент у = —1—, где ц - дипольныи момент данного соединения; ц НС1 - дипольныи момент М-на

молекул HCl [11]. В данном случае уравнение (6) принимает вид:

Еа=Куепа (9)

где п = 1,2, 3...

Более точно: с участием свободных атомов n = 1, 2, 3, а с участием углеводородов n = 1.

В табл.5 приведены выборочные расчеты Еа для молекулярных реакций по уравнениям (6, 7, 8) и по уравнению: р! _рН

'.и с ,.лч

Анализ табл. 5 приводит к вьшоду о том, что уравнение (6) в этих случаях работает достаточно удовлетворительно. Точность расчетов обычно находится в пределах 10-15%,

что не превышает относительной погрешности большинства экспериментов. В этих случаях n = 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Основному «разрешенному» состоянию минимального значения энергии активации соответствует n = 3 - для систем, содержащих радикалы и молекулы (как и для реакций с участием свободных атомов).

Таким образом, данный подход дает достаточно рациональный метод расчета энергии активации химических реакций, что особенно важно для вычислительного аппарата химической кинетики в нанореакторах.

Г А. КОРАБЛЕВ, В.И. КОДОЛОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кондратьев В.И. Константы скорости газофазных реакций. Справочник. М.: Наука, 1971. 350 с.

2. Кораблев Г.А. Применение пространственно-энергетических представлений в прогностической оценке фазообразования твердых растворов тугоплавких и родственных систем. Ижевск. ИжГСХА, 1999. 290 с.

3. Тафт Р.У. Разделение влияний полярного, пространственного и резонансного факторов на реакционную способность. В кн. Пространственные эффекты в органической химии. М.: ИЛ, 1960.

4. Полинг Л. Общая химия. М., 1974.

5. Кодолов В.И., Спасский С.С. О параметрах в уравнениях Алфрея-Прайса и Тафта. Высокомол. соед., 1976. Т. 18А. №9. С. 1986-1992.

6. Кодолов В.И. О возможности моделирования в органической химии. В сб. Реакционная способность органических соединений. Тарту, 1965. Т.2. Вып.4. С. 11-16.

7. Кондратьев В.И. и др. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. М.: Наука, 1974. 352 с.

8. Аллен К.У. Астрофизические величины. М.: Мир, 1977. 446 с.

9. Waber J.T., Gromer D.T. Orbital Radii of Atoms and Ions // J.Chera.Phys, 1965. V.42. №12. P.4116-4123.

10. Clementi E., Raimondi D.L. Atomic Screening Constans from S.C.F. Functions, II // J.Chem.Phys., 1967. V.47. №4. P. 1300-1307.

11. Бацанов С.С. Структурная рефрактометрия. М.: Высшая школа, 1976. 303 с.

SUMMARY. The quantitative dependence of activation energy of the chemical reactions on the initial energetic parameters of free atom valence orbitals calculated on the base of spatial-energetic parameters (P-parameters) is determined. This dependence has a quantum character because the relative difference of P-parameters of interacting atoms of reagents changes the integer number times. In these cases for certain types of compounds there is an overall standard value of quantum parameter characterizing the start of chemical reaction.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.