rekombinacija (kemija)

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu

Rekombinacija je obrnuti proces ionizacije . Sastoji se od hvatanja slobodnog elektrona ionom . Rekombinacija dovodi do smanjenja naboja iona ili do pretvorbe iona u neutralni atom ili molekulu. Moguća je i rekombinacija elektrona i neutralnog atoma (molekule) koja dovodi do stvaranja negativnog iona, au rjeđim slučajevima i rekombinacije negativnog iona s stvaranjem dvostruko ili trostruko nabijenog negativnog iona. ion. Umjesto elektrona, u nekim slučajevima mogu djelovati druge elementarne čestice, na primjer, mezoni , stvarajući mezoatome ili mezomolekule. U ranim fazama razvoja svemira dogodila se reakcija rekombinacije vodika - takozvana era primarne rekombinacije .

Također, rekombinacija je obrnuti proces homolitičkog cijepanja kemijske veze . Rekombinacija je povezana s stvaranjem obične kovalentne veze zbog dijeljenja nesparenih elektrona koji pripadaju različitim česticama ( atomima , slobodnim radikalima )

Primjeri rekombinacije:

Reakcija rekombinacije je vrlo egzotermna , karakterizira je vrlo niska ili nulta energija aktivacije . Stoga se takve reakcije odvijaju uz sudjelovanje treće neutralne čestice koja nosi reakcijsku energiju:

Matematički opis

Rekombinacija u mediju uz prisutnost heteropolarnih iona opisuje se sljedećom formulom:

ovdje - koncentracija pozitivnih iona, - koncentracija negativnih iona, Je li koeficijent rekombinacije. Koeficijent rekombinacije također nazvan Langevinov koeficijent, po francuskom fizičaru Paulu Langevinu .

Derivacija Langevinovog koeficijenta rekombinacije

Razmotrimo proces rekombinacije dvaju iona. Da bi se čin rekombinacije dogodio, ioni se moraju približiti jedni drugima na udaljenosti manjoj od Debyeovog radijusa . Nakon što se ion približi drugom na takvoj udaljenosti, energija toplinske interakcije neće biti dovoljna da prevlada električnu silu koja se javlja između iona.

Razmotrimo kuglu s Debyeovim polumjerom, u čijem se središtu nalazi pozitivan ion. Tada se broj negativnih iona koji ulaze u ovu sferu po jedinici vremena može pronaći sljedećom formulom:

Broj rekombiniranih iona može se dobiti ako uzmemo u obzir da se svi ioni koji ulaze u sferu rekombiniraju s pozitivnim ionima, onda se to može zapisati sljedećom formulom:

Uspoređujući ovaj izraz sa zakonom rekombinacije, dobivamo vrijednost za Langevinov koeficijent:

gdje - mobilnost.

Književnost

  • Kemijski enciklopedijski rječnik. CH. urednik I. L. Knunyants, M., Sovjetska enciklopedija. 1983., str. 504

vidi također

Bilješke (uredi)