RRKM理论

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RRKM理论是一个关于化学反应速率的理论和计算模型。在1928年前后由Rice、Ramsperger、Kassel三人提出,当时称为RRK理论。RRK理论又于1951年经Marcus修正,故名RRKM理论。

RRK理论[编辑]

在具正能量势垒的单分子化学反应中,反应物分子需要获得足够的额外能量成为高能分子,才能越过势垒达到产物一方。这个额外能量或者来自电磁辐射等外部来源,或者来自分子之间的能量交换。

RRK理论认为,高能分子的能量是在其内部各个自由度间达成均匀分配。因此,一个特定反应的速率k完全由分子的能量ε所决定,k=k(\varepsilon),而与其激发方式无关。

RRKM理论[编辑]

Rudolph A. Marcus进一步考虑了分子内部正则振动和转动自由度的情况,以及前者中零點能量的存在。按照RRKM理论推算,能量为\varepsilon^*的高能分子之反应速率取决于P(\varepsilon^\mbox{*active})/N(\varepsilon^*);其中N(\varepsilon^*)是能量在\varepsilon^*\varepsilon^*+\mathrm d\varepsilon^*之间的量子态密度,P(\varepsilon^\mbox{*active})是活化分子中的活化量子态总和。

较之RRK理论,RRKM理论在形式上和过渡态理论(Transition State theory)达到了统一。

应用及准确性[编辑]

目前RRKM理论常见于从头计算单分子反应的速率。在很多情况下,RRKM的结果在理论计算值中是与实验值吻合最好的。

高温、高能量的环境一般有助于促进分子内传能的无规化,从而使其更加符合RRKM理论的假设。反之,如果高能分子内部传能是有选择的(例如偏向某些自由度),RRKM理论结果则会产生偏差。

参见[编辑]