活化能是如何定义的?
活化能和速率常数关系的公式k=Ae^(-E/(kT))。
活化能和速率常数关系而活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能。近代反应速率理论进一步指出,两个分子发生反应时必须经过一个过渡态——活化络合物。
过渡态具有比反应物分子和产物分子都要高的势能,互撞的反应物分子必须具有较高的能量足以克服反应势能垒,才能形成过渡态而发生反应,此即活化能的本质。
活化能和速率常数化学反应的活化能:
实验证明,只有发生碰撞的分子的能量等于或超过某一定的能量Ec(可称为临界能)时,才可能发生有效碰撞。具有能量大于或等于Ec的分子称为活化分子。
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。
不同温度下分子能量分布是不同的。图2中是不同温度下分子的能量分布示意图 。当温度升高时,气体分子的运动速率增大,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。
图中曲线t1表示在t1温度下的分子能量分布,曲线t2表示在t2温度下的分子能量分布(t2>t1)。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,活化分子的多少可由面积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。