Влияние растворителя на кинетику химической реакции

При переносе теории, составленной для газовой фазы, на растворы необходимо учесть появление нового объекта - молекул растворителя. Возможно два крайних случая этого влияния:

1. Молекулы растворителя не участвуют в формировании активного комплекса, и их роль сводится к дополнительным столкновениям с молекулами веществ, вступающих в химическую реакцию.

2. Молекулы растворителя непосредственно участвуют в формировании активного комплекса.

Последний случай можно отнести к каталитическому действию растворителя и рассматривать его в рамках соответствующих теорий.

Если же имеет место первый случай влияния растворителя, то, как показывает опыт, как правило, выводы, полученные для химических реакций в газовой фазе, справедливы и для реакций в растворах (например, уравнение Аррениуса). Это имеет объяснение. В основе кинетических теорий положено распределение Больцмана. В случае растворов, молекулы взаимодействующих веществ дополнительно, по сравнению с реакцией в паровой фазе, сталкиваются с молекулами растворителя, а значит, применение к ним распределения Больцмана находит еще более сильное обоснование. Однако, при переносе теории на растворы, нужно учитывать тот факт, что реакции между одними и теми исходными веществами в паровой фазе и в растворах могут идти разными путями. Это объясняется способностью веществ, вступающих в реакцию, под влиянием растворителя образовывать другие соединения.

1 Для двухатомной молекулы существует вообще только одна колебательная степень свободы. Это следует из следующего. Полное число координат, необходимых для описания системы в пространстве равно 3N, где N - число частиц в системе. Из них 3 нужны для описания движения системы как целое; 2 для того чтобы описать положение оси, вокруг которой вращается система (если бы была не 2-х атомная система, то потребовалось бы 3 вращательных степени свобод). Таким образом, на колебания остается: 3N-3-2=1.

38