Метан диссоциация связей

Теплота первой реакции равна 102 ккал. а второй — 347,5 ккал таким образом, энергия диссоциации связи С—Н в метане равна 102 ккал, а средняя энергия связи составляет 86,9 ккал. Последняя величина рассчитана по термохимическим данным и зависит от величины скрытой теплоты сублимации графита, а первая является экспериментальной величиной, полученной на основе кинетических измерений. Зависимость между ними заключается в том, что в данном случае сумма индивидуальных энергий диссоциации связи в СН , СНд, СНз которые сильно различаются между собой, должна быть равна четырехкратной средней энергии связи. Таблицы энергии связи, составленные, нанример, Паулин-гом [33], дают сведения о средней энергии связи и не имеют прямого отношения к проблемам разложения углеводородов, поэтому дальше будут рассматриваться только методы определения энергии диссоциации связи. Раньше всех стали изучать энергию диссоциации связи в сложных молекулах Поляни и сотрудники [7], которые исследовали пиролиз ряда иодидов в быстром потоке несуш,его газа при низких давлениях иодидов, В этих условиях, по их мнению, вторичные реакции не представляют важности, и измеренная" энергия активации соответствует энергии реакций [c.14]

Энергия диссоциации связей С—С меньше, чем связей С—Н, Однако, в случае низших метановых углеводородов, (этан, пропан) преобладающим является распад ио С—Н связи, что объясняется более высокой вероятностью разрыва этих связей вследствие их большего числа и доступности атомов водорода атаке свободных радикалов. Наиболее термически устойчив метан. Как мы уже установили, термическая деструкция метана термодинамически возможна при температуре выше 560°. [c.118]

Для сравнения, энергия диссоциации связей С-Н в метане составляет 102 ккал/моль. Отсюда понятно, почему рвется связь в молекуле хлора, а не метана. [c.51]

Важными особенностями связи углерод - водород являются ее неполярный характер и относительно высокая энергия диссоциации связи 0(СНз—Н) = 104 ккал/моль. Обычно алканы считают нереакционноспособными, однако на деле все зависит от природы рассматриваемой реакции. Метан в нормальных условиях не реагирует ни с серной кислотой, ни с гидроксидом натрия, но на свету быстро реагирует с хлором и при одноразовом инициировании реакции-со взрывом с кислородом. В двух последних реакциях образуются метильные радикалы, и, вообще говоря, алканы, инертные по отношению к реагентам с заполненными оболочками, вступают в быстрые реакции с реагентами с от- [c.39]

Рассмотрение гибридизации и размеров орбиталей помогает объяснить другие свойства молекул, кроме длин связей, например относительную кислотность некоторых углеводородов (разд. 8.10) и относительную основность некоторых аминов (разд. 36.11). Следовало ожидать, что более короткие связи будут более прочными установлено, что энергия диссоциации связи С—Н в этилене [104—122 ккал (435,43-10 —510,79-10 Дж)] больше, чем в метане [102 ккал (427,05-10 Дж), разд. 2.161. Как будет показано в разд. 10.18, изменение характера гибридизации может иметь большее значение, чем обычно считают, поскольку оно влияет на устойчивость молекул. [c.145]

Выше указано, что для определения энергии всех подтипов углерод-углеродных связей достаточно знать или энергию связей (С -Н), (Са—Н), (Сз—Н), или теплоту образования радикалов (СНз), (СИг) и (СН---). Средняя энергия связи (С -Н) в радикале (СНз) может быть найдена по теплоте его образования. Последняя определяется по энергии диссоциации связи (СНд—Н) в метане. [c.7]

Энергия диссоциации связи С—Н по реакции —СНд — Hg—h Н больше, чем по реакции — Hg—->>СН—f- Н. Поэтому третичный радикал образуется легче, и в продуктах реакции изопентан должен преобладать над нормальным пентаном, что и наблюдается на опыте. Метан, углерод которого полностью насыщен водородом, и этан, содержащий два первичных атома углерода, алкилируются с трудом, так как для диссоциации [c.292]

Первое обсуждение метилена Уолшем [13] включало пересмотр термохимии последовательных стадий диссоциации метана. Теплота атомизации метана (если принять значение для теплоты сублимации углерода) и энергия диссоциации связи в метане известны. [c.272]

Энергии диссоциации связей в галогенированных метанах [c.360]

Пространственные эффекты заместителей также оказывают больщое влияние на энтальпию диссоциации связей. Алкильные радикалы имеют плоское строение, поэтому при гомолитическом расщеплении связи С—X атом углерода из тетраэдрической конфигурации переходит в тригональную плоскую. Находящиеся при этом С-атоме заместители отодвигаются друг от друга что уменьшает испытываемые ими пространственные препятствия. Вследствие этого энтальпия диссоциации связи с увеличением объема заместителей уменьшается. Подобные пространственные эффекты являются причиной уменьшения энтальпии диссоциации при переходе от первичных к вторичным и третичным С—Н-связям (ср. С—Н-связи в метане, этане, пропане и изобутане). [c.228]

Метильные радикалы могут либо отрывать водород от растворителя, давая метан, либо рекомбинировать с образованием этана. Поскольку энергия диссоциации связи С—Н в толуоле является наименьшей в рассматриваемом случае, стадия отрыва атома водорода будет здесь наиболее экзотермичной, и, в соответствии с правилом Поляни — Семенова, образование метана должно проте- кать наиболее легко в этом растворителе. [c.109]

На основании энергий диссоциации связей можно предсказать, будут простые радикальные реакции экзотермическими или нет. Так, взаимодействие гидроксильного радикала с метаном будет экзотермическим процессом, а атома брома с метаном — эндотермическим [c.252]

Хотя энергия диссоциации связи водород—углерод в бензоле приблизительно та же, что и в метане [93 ], скорость обмена дейтерия с бензолом на металлических поверхностях гораздо больше, чем в случае метана. [c.160]

Вычислите энтальпии диссоциации связей галоген — углерод. Как изменяется прочность связи с углеродом в ряду F—С1 Вг Сравните с энтальпией диссоциации связи С—Н в метане. Объясните возможные причины расхождений с данными приложения 3. [c.224]

В работе [211] изучена термостойкость изомеров карборанов. Основными легколетучими продуктами их распада являются водород и метан (табл. IV.5), причем образование заметных количеств водорода у о-кар-борана наблюдается при 500, а у. м- и п-карборанов при 550 °С. Считают, что в интервале температур 500-650 °С образование водорода связано с диссоциацией связи В—Н и, по-видимому, не сопровождается разруше- [c.73]

Энергия разрыва атомов водорода в молекуле водорода (диссоциации) несколько выше С —Н —связи в наиболее термостойком метане и составляет 435 кДж/моль. [c.15]

По-видимому, гидроксильные радикалы, образуюш иеся в газообразном состоянии в результате диссоциации воды при безэлектродном разряде, являются более сильными окислительными реагентами, чем гидроксильные радикалы, образуюш,иеся в растворе [50]. Они вызывают разрыв олефинов со связью с образованием альдегидов и даже окисляют метан в основном до двуокиси углерода и воды. [c.371]

Более сложный случай — определение значения стандартной энтальпии диссоциации С — Н-связи в метане. Энергия, необходимая для разрыва первой связи С — Н в метане, отличается от той, которая необходима для удаления атома водорода из радикалов СНз-, СН2 или СН . в случае полной диссоциации [c.224]

В гл. 2 уже говорилось о том, что метан содержит два типа связывающих молекулярных орбиталей тотально симметричную 1/1 и три вырожденные орбитали 1/2, и /4, каждая из которых имеет узловую плоскость. Это не означает, что существует какое-то различие в связывании четырех атомов водорода. Водородные атомы размещены те-траэдрически вокруг центрального атома углерода, и связи имеют равную энергию. Чтобы рассчитать энергию диссоциации связи и другие физические характеристики связей углерод - водород, удобно скомбинировать 2в- и три 2р-орбитали атома углерода, и тогда получатся гибридные орбитали 8р (символ 8р указывает, что гибрид получен из одной 28- и трех 2р-орбиталей). Эти гибридные орбитали углерода перекрываются с Ь-орбиталями четырех атомов водорода, образуя четыре тетраэдрические связи. Гибридизация-это математический прием, позволяющий рассчитать энергию и пространственную ориентацию атомов в молекуле. Если исследовать энергетические уровни в метане, например, методом фотоэлектронной спектроскопии, то в действительности мы обнаружим два энергетических уровня, о чем говорилось в гл. 2. Кроме того, величину константы спин-спинового взаимодействия Н—в спектре ЯМР можно интерпретировать через 5-характер центрального атома углерода. [c.35]

В стадиях а — г указа 1ы значения энергий, кото11ые являются энергиями диссоциации связи. Средняя величина (а+б4 в+г)/4 энергии связи С—II в метане не равна любой из энергий диссоциации отдельных связей. Энергии диссоциации связей и энергии связей приведены в табл. 2-3. [c.46]

Не следует путать понятие энергии диссоциации связи (О) с другой характеристикой прочности связи, назьшаемой энергией связи (Е). Если, например, взять метан и разрушать последовательно четыре углерод-водородныв [c.50]

На основе имеющихся в литературе экспериментальных данных по энергиям диссоциации связей (С—Н) в метане, этане, пропане, бутане, этене и связи (Сдр—Сх) в толуоле установлены теплоты образования указанных выше радикалов. [c.32]

Постараемся убедиться в возможности протекания этих стадий, определив энергию, необходимую для разрыва связей. Это окажет нам помощь, поскольку в отсутствие каких-либо внешних воздействий энергия, нужная для разрыва связей, может быть получена только вследствие столкновений, обусловленных обычным тепловым движением молекул. При температурах ниже 100° одно только тепловое возбуждение лишь в очень редких случаях служит источником энергии, достаточной для того, чтобы разрушить сколько-нибудь значительное число связей, более прочных, чем 30—35 ккал1молъ. Следовательно, можно отклонить как неверную любую стадию, в том числе и реакции диссоциации (1) и (2), если АЯ для разрыва этих связей больше 30—35 ккал1молъ. В отношении реакции (1) вопрос может быть решен, основываясь на энергии связи С1 — С1 (см. табл. 3-5), которая составляет 58,0 ккал и, очевидно, слишком велика для того, чтобы сделать возможным разрыв этой связи в результате теплового возбуждения при температурах до 100°. Для реакции (2), при которой происходит разрыв связи С — Н метана, использование значения энергии С — Н-связи, приведенного в табл. 3-5 (98,7 ккал), нецелесообразно, поскольку эта энергия составляет одну четвертую от энергии, требуемой для разрыва всех четырех связей С — И (см. стр. 79). Разумнее использовать энергии диссоциации связей, приведенные в табл. 3-7, поскольку они представляют собой энергии, необходимые для разрыва только одной конкретной связи в многоатомной молекуле. Энергия диссоциации связи в метане оказывается равной 101 ккал при 0°К или 102 ккал при 25°С это, разумеется, означает, что связи С — Н в метане слишком прочны для того, чтобы они могли разорваться в соответствии со схемой реакции (2) при 100° или ниже. Теперь должно быть ясно, почему смесь метана и хлора не реагирует в темноте при умеренных температурах. [c.88]

Восстановление сульфата натрия природным газом или метаном, вероятно, связано с диссоциацией последнего, происходящей при высоких температурах (800—Ш00°). Разложение метана ускоряется в присутствии древесного угля, кокса, железа, никеля и др. Выход NaaS при 600° незначительный, сильно возрастает выше 750°, при 800° за 3 ч достигает 88%, а при 850° —95%. Более высокая температура приводит к загрязнению продукта углеродом, выделяющимся при разложении метана, а более длительное нагревание— к образованию побочных продуктов. При вооста-новлении не выше 850° содержание углерода в продукте меньше 1% - 9. [c.492]

Отсюда тепловой эффект этой реакции д = 10,8 ккал/моль. С другой стороны д=0 (СНз—Н)—О (СбНц—Н), разности энергий диссоциаций связей в метане и циклогексане. Энергия диссоциации связи в метане определена с достаточной точностью и равна 101 ккал/моль [13]. Используя эту величину, находим, что энергия диссоциации (СбНц—Н)=90 ккал/моль. [c.227]

Сравним, например, реакции отрыва атома водорода метильным и этильным радикалами. Энергия диссоциации связи С—Н в метане примерно на 3—4 ккал/моль выше, чем (СгНз—Н) [18]. В соответствии с этим экзо-термичность реакции отрыва водорода метильным радикалом должна быть также на 3—4 ккал/моль выше, чем при реакции с этильным радикалом. При реакции отрыва одна связь С—Н разрывается, а новая связь С—Н возникает, и поскольку такая реакция симметрична, различие в экзотермичности должно быть разделено поровну между разностью энергий активации прямой и обратной реакции [19]. Если принять это положение, то отношение констант скоростей реакций отрыва водорода метильным и этильным радикалами должно было бы быть порядка от ехр (3000/2 У ) до ехр (4000/2 7 Г), т. е. значение должно лежать между 10 и 20. Из последнего столбца табл. 11 видно, что среднее значение отношения прис./ отр. для метильного и этильного радикалов равно 11,3. Соответствие между этим значением и предварительно рассчитанным подтверждает наше предположение, касающееся приблизительного равенства [c.355]

Энергии диссоциации связей С—Н были получены в результате измерений методом электронного удара как непосредственно, так и косвенным путем. Энергия диссоциации Д(СНз—Н) в метане была определена [191] путем измерения потенциала появления ионаСНз , когда метан подавали в ионизационную камеру. Эта энергия диссоциации принимается равной энергии процесса [c.163]

Одна нз трудносте , возникающих при трактовке энергий диссоциации связей, состоит в том, что в многоатомных молекулах сугцествуют две родственные величины, которые следует различать. Если взять такую молекулу, как метан, то можно представить себе процесс, в результате которого она ])аспадается на газообразные атом углерода и четыре атома водорода [c.38]

Термическая стабильность низших, газообразных парафинов очень велика. Так, метан ниже 700—800 °С практически не разлагается. Значительная стабильность метана объясняется тем, что в его мрлекуле отсутствуют связи С—С, энергия диссоциации которых меньше, чем для связей С—Н. При умеренной глубине разложения метана основными продуктами его крекинга являются этан и водород. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология