Распределение молекул по энергиям

Элементарный акт химической реакции происходит не при любом столкновении молекул, а только при столкновении молекул, которые обладают повышенным запасом кинетической энергии. Молекулы, обладающие такой энергией, называются активными молекулами.

Если сталкивающиеся молекулы не обладают такой энергией, то столкновение будет неэффективным – не приведет к образованию новой молекулы. Если же кинетическая энергия сталкивающихся молекул достаточна, то столкновение может привести к перестройке атомов и образованию молекулы нового вещества.

На рис. 7 показано распределение молекул идеального газа по кинетической энергии согласно статистическому закону Максвелла-Больцмана при двух разных температурах.

Доля молекул с энергией, превышающей энергию активации Е а (доля активных молекул), с повышением температуры резко возрастает (площадь заштрихованной области).

Величина в уравнении Аррениуса (2.14) численно равна доле активных молекул.

Рис. 7. Распределение молекул по энергиям

при двух разных температурах (Т₂ > Т₁)

Чем выше температура, тем больше в системе активных молекул, тем выше скорость реакции.