Рэкамбінацыя (хімія)

Матэрыял з Вікіпедыі - вольнай энцыклапедыі
Перайсці да навігацыі Перайсці да пошуку

Рэкамбінацыя - працэс, зваротны іянізацыі . Складаецца ў захопе іёнам вольнага электрона . Рэкамбінацыя прыводзіць да памяншэння зарада іёна ці да ператварэння іёна ў нейтральны атам ці малекулу. Магчымая таксама рэкамбінацыя электрона і нейтральнага атама (малекулы), якая прыводзіць да адукацыі адмоўнага іёна, і ў больш рэдкіх выпадках - рэкамбінацыя адмоўнага іёна з адукацыяй двух-або трохразова зараджанага адмоўнага іёна. Замест электрона ў некаторых выпадках могуць выступаць іншыя элементарныя часціцы, напрыклад мезоны , ствараючы мезаатамы або мезамалекул. На ранніх этапах развіцця сусвету адбывалася рэакцыя рэкамбінацыі вадароду - так званая эпоха першаснай рэкамбінацыі .

Таксама рэкамбінацыя – гэта працэс, адваротны гамалітычнаму разрыву хімічнай сувязі . Рэкамбінацыя звязана з утварэннем ардынарнай кавалентнай сувязі за кошт абагульнення няспараных электронаў, якія належаць розным часціцам ( атамам , свабодным радыкалам ).

Прыклады рэкамбінацыі:

Рэакцыя рэкамбінацыі моцна экзатэрмічная , для яе характэрна вельмі малая або нулявая энергія актывацыі . Таму такія рэакцыі працякаюць з удзелам трэцяй нейтральнай часціцы, якая выносіць энергію рэакцыі:

Матэматычнае апісанне

Рэкамбінацыя ў асяроддзях з наяўнасцю гетэрапалярных іёнаў апісваецца наступнай формулай:

тут - Канцэнтрацыя станоўчых іёнаў, - Канцэнтрацыя адмоўных іёнаў, - Каэфіцыент рэкамбінацыі. Каэфіцыент рэкамбінацыі таксама называюць каэфіцыентам Ланжэвена, па імені французскага фізіка Поля Ланжэвена .

Выснова каэфіцыента рэкамбінацыі па Ланжэвене

Разгледзім працэс рэкамбінацыі двух іёнаў. Для таго, каб адбыўся акт рэкамбінацыі іёны павінны наблізіцца адзін да аднаго на адлегласць меншую за дэбаеўскі радыус . Пасля таго, як іён наблізіцца да іншага на такую ​​адлегласць, энергіі цеплавога ўзаемадзеяння будзе недастаткова для пераадолення электрычнай сілы, якая ўзнікае паміж іонамі.

Разгледзім сферу з дэбаеўскі радыусам, у цэнтры якой размешчаны станоўчы іён. Тады колькасць адмоўных іёнаў, якія паступаюць у гэтую сферу за адзінку часу, можна знайсці па наступнай формуле:

Лік якія прарэкамбінавалі іёнаў можна атрымаць, калі ўлічыць, што ўсе іёны якія трапляюць у сферу рэкамбінуюць з дадатнымі іёнамі, тады гэта запішацца з дапамогай наступнай формулы:

Параўнаўшы гэты выраз з законам рэкамбінацыі атрымліваем значэнне для каэфіцыента Ланжэвена:

дзе - рухомасць.

Літаратура

  • Хімічны энцыклапедычны слоўнік. Гл. рэдактар ​​І. Л. Кнунянц, М., Савецкая энцыклапедыя. 1983 г., с.504

Глядзіце таксама

Нататкі