Макет страницы
адсорбированных молекул или реакции молекул соударяющихся из газовой фазы с адсорбированными молекулами; в) скоростью десорбции.
Скорость адсорбции даадс равна:
аде — " I---
■y2nmkT
где Ь — стерический коэффициент; PJ^2nmkT —число ударов молекул газа на 1 см2 поверхности за 1 с; P — давление; m — масса молекулы; к— константа Больцмана; T — абсолютная температура; £адс— энергия активации адсорбции.
Если адсорбированная молекула сохраняет две поступательные степени свободы, т. е. может передвигаться по поверхности, то b = \. Если адсорбция локализована, т. е. адсорбированная молекула теряет все три поступательные степени свободы, то b •C 1 и может достигать значений порядка 10~4—1O-5. Таким образом, реакция, лимитируемая скоростью адсорбции, идет по первому порядку с константой скорости:
и и 1 -£алс*Г
■y2nmkT
(при выражении концентрации через давление). При атмосферном давлении и b = 1 число ударов молекул о поверхность составляет « 1024 см_2-с-1 и
TOaac« 1025e-£a«c/«V
где P — давление, МПа.
Скорость десорбции waec (в моль-см-2-с-1) равна!
^ec = <7oe"£jlec/W [M]
где <?о — предэкспоненциальный множитлеь, с-1; \М]—концентрация адсорбированных молекул, моль-см~2; £дес— энергия активации десорбции.
Если реакция лимитируется десорбцией, то практически все активные центры поверхности заняты адсорбированными молекулами. Число активных центров на поверхности твердого тела составляет «1016 см-2. Предэкспоненциальный множитель q0 равен:
д 0=>kT/h
где к — константа Больцмана; h — постоянная Планка; T — абсолютная температура.
Значение kT/h « 1013 с-1, следовательно, скорость реакции, лимитируемой десорбцией, равна:
Скорость реакции в этом случае не зависит от концентрации реагентов, т. е. наблюдаемый порядок реакции — нулевой, независимо от истинного порядка поверхностной реакции. Соотношение максимальных скоростей адсорбции и десорбции при атмосфер-