Рис. 4. Зависимость потенциальной энергии частиц от расстояния между

ними в случае: / _ физической адсорбции атомов кислорода с атомами металла (Ег — энергия ван-дер-ваальсовской связи Ме— О): 2 _ химической адсорбции атомов кислорода с атомами металла (в рассматриваемой модели взаимодействия каждая поверхность уже находится в состоянии, описываемом такой кривой; Ег — энергия химической связи д(е —о); 3 — химического взаимодействия атомов металла одной поверхности с атомами металла другой поверхности; Еа — энергия активации химической адсорбции атомов кислорода с атомами металла или энергия активации десорбции комплекса Ме — ской адсорбции или десорбции п

; Еа — кажущаяся энергия активации химиче-[ некоторых конкретных условиях опыта

изменение потенциальной энергии от расстояния описывается кривой 2 (рис. 4). При сближении их на некоторое расстояние установится равновесие молекулярных сил (сил Ван-дер-Ваальса) отталкивания и притяжения. При этом можно говорить о том, что между поверхностными атомами металла образовался физический контакт, т. е. между ними возможно химическое взаимодействие. Рассмотрим условия, которые должны быть выполнены для того, чтобы между поверхностными атомами металла, каждый из которых продолжает оставаться связанным с атомом кислорода, произошло химическое взаимодействие — образовалась металлическая связь.

Прежде всего необходимо определить понятие активного состояния для данного конкретного случая взаимодействия. Под активным состоянием атомов соединяемых поверхностей, валентные связи которых насыщены за счет атомов кислорода, следует понимать состояние, когда под воздействием каких-то активирующих факторов (или процессов в кристаллах, возникающих в результате действия этих факторов) в какой-то момент времени произойдет такое перераспределение электронной плотности атомов металла, которое может привести к временному ослаблению связей в комплексе химической адсорбции Ме—О.

В этой связи полезно вспомнить, каким образом на ювениль-ной поверхности любого кристалла образуется комплекс химической адсорбции при взаимодействии атомов металла с атомами (а не молекулами) кислорода. Сначала образуется комплекс физической адсорбции, для которого изменение потенциальной энергии от расстояния описывается кривой / (рис. 4). Такая система в точке Ф будет находиться в состоянии равновесия и иметь минимум потенциальной энергии. Пусть затем система приобретет энергию Еа (или избыточную энергию Е'а), которая будет израсходована на перераспределение электронной плотности атомов металла и кислорода, необходимое для перевода их в активное состояние. Тогда она перейдет в состояние химической адсорбции,

2 Э. С. Каракозов17