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RRKM理論

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RRKM理論是一個關於化學反應速率的理論和計算模型。在1928年前後由Rice、Ramsperger、Kassel三人提出,當時稱為RRK理論。RRK理論又於1951年經Marcus修正,故名RRKM理論。

RRK理論

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在具正能量勢壘的單分子化學反應中,反應物分子需要獲得足夠的額外能量成為高能分子,才能越過勢壘達到產物一方。這個額外能量或者來自電磁輻射等外部來源,或者來自分子之間的能量交換。

RRK理論認為,高能分子的能量是在其內部各個自由度間達成均勻分配。因此,一個特定反應的速率k完全由分子的能量ε所決定,,而與其激發方式無關。

RRKM理論

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Rudolph A. Marcus進一步考慮了分子內部正則振動和轉動自由度的情況,以及前者中零點能量的存在。按照RRKM理論推算,能量為的高能分子之反應速率取決於;其中是能量在之間的量子態密度,是活化分子中的活化量子態總和。

較之RRK理論,RRKM理論在形式上和過渡態理論(Transition State theory)達到了統一。

應用及準確性

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目前RRKM理論常見於從頭計算單分子反應的速率。在很多情況下,RRKM的結果在理論計算值中是與實驗值吻合最好的。

高溫、高能量的環境一般有助於促進分子內傳能的無規化,從而使其更加符合RRKM理論的假設。反之,如果高能分子內部傳能是有選擇的(例如偏向某些自由度),RRKM理論結果則會產生偏差。

參見

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