分子碰撞

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也称分子散射,指一个粒子(分子、原子、自由基或离子)从远处来到另一个粒子附近,经过相互作用后又向远方离去的过程,是化学反应过程中最基本的微观现象。

按照碰撞对(相互作用的两个粒子)相互作用的性质,分子碰撞可分为三类:

(1)碰撞对只交换平动能而各自的内量子态保持不变的碰撞,称为弹性碰撞。在理想情况下,物体碰撞后,形变能够恢复,不发热、发声,没有动能损失,碰撞时动量守恒。当两物体质量相同时,动能机械能守恒时互换速度。

(2)碰撞对的内量子态发生变化的碰撞,称为非弹性碰撞。即物体发生碰撞后不反弹,区别于大多数的弹性碰撞,碰撞过程中会有动能损失,如湿纸或一滴油灰,落地后完全粘在地上,这些都是属于非弹性碰撞,自然界中存在很多这样的现象。碰撞过程中物体往往会发生形变,还会发热、发声。因此在一般情况下,碰撞过程中会有动能损失,即动能、机械能都不守恒,这类碰撞称为非弹性碰撞(inelastic collision)。碰撞后物体结合在一起,或者速度相等,看做一个整体时动能损失最大,这种碰撞叫做完全非弹性碰撞,完全非弹性碰撞的过程机械能也不守恒。但是该系统的动量守恒。

(3)碰撞对的化学性质也发生了变化的碰撞,称为反应碰撞。

在任何化学反应过程中,三种碰撞可能会同时发生,因此,反应几率小于1。