Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Водород поверхности потенциальной энергии

Рис. 22-7. Потенциальная энергия системы из трех атомов водорода при прямолинейном их расположении, а-потенциальная энергия как функция расстояний (г, и Гз) двух крайних атомов от центрального. Линии равной потенциальной энергии на рисунке пронумерованы в килоджоулях на моль. Поверхность потенциальной энергии имеет форму двух глубоких долин, параллельных осям и Гз,-стенки долин круто поднимаются к этим осям и более полого-к плато в верхнем правом углу. Обе долины соединяет путь через перевал, или сед-ловую точку, вершина которой расположена при = Гз = 0,8 А. Расчеты этой трехатомной системы были проведены полуэмпирическими методами в 1935 г. Генри Эйрингом и его сотрудниками. Современные более Рис. 22-7. <a href="/info/953793">Потенциальная энергия системы</a> из трех <a href="/info/1117693">атомов водорода</a> при прямолинейном их расположении, а-<a href="/info/4400">потенциальная энергия</a> как <a href="/info/102256">функция расстояний</a> (г, и Гз) <a href="/info/1696521">двух</a> крайних атомов от центрального. <a href="/info/536969">Линии равной</a> <a href="/info/4400">потенциальной энергии</a> на рисунке пронумерованы в килоджоулях на моль. <a href="/info/9297">Поверхность потенциальной энергии</a> имеет форму <a href="/info/1696521">двух</a> глубоких долин, параллельных осям и Гз,-стенки долин круто поднимаются к этим осям и более полого-к плато в верхнем правом углу. Обе долины <a href="/info/1895190">соединяет путь</a> через перевал, или сед-ловую точку, вершина которой расположена при = Гз = 0,8 А. Расчеты этой <a href="/info/918478">трехатомной системы</a> были проведены <a href="/info/92378">полуэмпирическими методами</a> в 1935 г. Генри Эйрингом и его сотрудниками. Современные более

    Реакция Нг + Н. Изложенную выше общую картину превращения поступательной и колебательной энергии при реакции обмена с участием трех атомов можно конкретизировать на примере реакции взаимного превращения пара- и орто-модификаций водорода. Поверхность потенциальной энергии для системы трех атомов Н, изображенная на рис. 44, получена полуэмпирическим методом [587] и в соответствии с этим должна рассматриваться как весьма приближенная. [c.153]

    Пара-орто-превращение водорода [ ]. Поверхность потенциальной энергии для реакции Н-)-Н2 =Н2- -Н, соответствующей взаимному превращению орто- и пара-модификаций водорода, довольно подробно изучалась, и поэтому ею можно воспользоваться для иллюстрации рассмотренных выше общих положений. На рис. 27 показана поверхность, [c.114]

    Реакции углеводородов с водородом Поверхность потенциальной энергии для реакции [c.254]

    Кинетика этой реакции хорошо изучена. Впервые попытка приближенного расчета поверхности потенциальной энергии этой реакции методом валентных связей была сделана Эйрингом и Поляни. Более точные расчеты в последнее время сделаны методом МО ССП. Расчет показывает, что наиболее вероятной структурой переходного состояния должна быть линейная структура (Н — И — Н) . При этом энергия отталкивания ядер минимальна. Условимся, что элементарная реакция (а) является адиабатической, и реагенты в исходном состоянии находятся в основном электронном состоянии и 1 8. Для удобства обозначим атомы водорода буквами А, В и С. Будем рассматривать взаимодействие между молекулой АВ и атомом С, когда центры атомов находятся на одной прямой. Обозначим расстояние между центрами А и В через п, расстояние между центрами [c.569]

    Вычисление стерических факторов реакций атомов хлора и брома с молекулой водорода на основании расчета поверхности потенциальной энергии для упрощенной модели реакции, в которой энергия активации представляет разность энергий между двумя колебательными уровнями [255], дает 202 [c.202]

    Величина представляет собой разницу нулевых энергий активированного комплекса и исходных молекул, т. е. соответствует энергии активации при 7=0. Величина может быть рассчитана, если известна поверхность потенциальной энергии. К сожалению, в настоящее время точный расчет поверхности потенциальной энергии возможен лишь для нескольких систем из изотопно замещенных молекул водорода. В остальных случаях используют различные полуэмпирические методы, основанные на тех или иных допущениях. [c.278]


    На рис. 5.3 приведены контуры поверхности потенциальной энергии для одной из простейших химических реакций—обмена атомами в столкновении Н и Нг (вслед за этой реакцией можно рассмотреть орто-пара-конверсию водорода или изотопный обмен). Известно, что эта реакция протекает легче всего (требует наименьшего вклада энергии), когда три атома коллинеарны. На рис. 5.3 показана поверхность потенциальной энергии для таких конфигураций. [c.307]

    H+. Одной из простейших возможных химических реакций является реакция между ионом и молекулой водорода. В частности, на ее примере можно проследить механизм изотопного замещения. Эта реакция протекает через образование метаста-бильного интермедиата Н . Структура и устойчивость данного интермедиата представляют самостоятельный интерес, однако гораздо больший интерес вызывает поверхность потенциальной энергии, определяющая относительные энергии системы как функцию положений трех ядер. Такие результаты могут быть использованы для проведения траекторных расчетов, позволяющих делать выводы относительно динамики реакции. [c.413]

    Потенциальная энергия, а следовательно, и энергетический барьер активации являются функцией расстояния между атомами. На рис. 12 изображен энергетический путь реакции как функция расстояния между атомами при взаимодействии молекулы водорода с атомом брома. Показана проекция поверхности потенциальной энергии системы из трех атомов. (Величины энергии для простоты изображения поставлены произвольно.) [c.69]

    Наиболее точный прогноз можно сделать на основе детального исследования поверхностей потенциальной энергии реакции для каждого из испытуемых металлов. Для этого необходимо, во-первых, рассчитать полную энергию системы Нз/Ме в точках шестимерного пространства с координатами Дд), где R и / 2 — радиусы-векторы атомов водорода (рис. Н.1, а), во-вторых, найти маршрут реакции и лежащую на нем точку перевала, которая отвечает переходному состоянию. Такой подход позволяет вычислить энтальпию, энергию активации реакции и, в конечном счете, определить каталитическую активность каждого металла. Однако трудности, связанные с большим числом степеней свободы системы даже в случае простейшей реакции, делают его в настоящее время неприемлемым для практических целей. [c.22]

    Графическое построение поверхности потенциальной энергии как функции междуатомных расстояний здесь затруднено, поскольку в ходе реакции всегда изменяются больше чем две координаты. Однако, основываясь на уравнении Лондона, нетрудно убедиться, что, как и в случае трех атомов, потенциальная поверхность имеет барьер, разделяющий исходное и начальное состояния, и что, как правило, всегда существует путь, по которому реакция протекает с наименьшей затратой энергии. В случае реакции молекул водорода (или дейтерия) оказывается, что из всех конфигураций активированного комплекса, которые в принципе могут обеспечить реакцию обмена в один акт, наименьшей энергии отвечает правильный четырехугольник [584] [c.140]

Рис. 44 Поверхность потенциальной энергии для системы трех атомов водорода (по Эйрингу, Гершиновичу и Сану [587]). Рис. 44 <a href="/info/9297">Поверхность потенциальной энергии</a> для системы трех <a href="/info/1117693">атомов водорода</a> (по Эйрингу, Гершиновичу и Сану [587]).
    Вероятность образования молекулы при столкновении трех атомов, видимо, еще более понижается, если отсутствует притяжение между атомами А и В. В этом случае поверхность потенциальной энергии не имеет долины, параллельной оси абсцисс, и плато занимает почти всю правую часть поверхности (рис. 46). Вследствие этого, как видно из рис. 46, вероятность неудачного столкновения, приводящего к исходному состоянию,. возрастает. Так, в случае системы Н + Н-ЬНе отсутствие достаточно сильного притяжения между атомами водорода и гелия приводит к тому, что вероятность перехода изображающей точки через диагональную линию и. следовательно, вероятность частичного перехода энергии с колебательной степени свободы на поступательную меньше, чем для трех атомов Н [c.156]

    В простейшем случае примем, что частицы А, В и С представляют собой атомы водорода, и будем сначала считать, что при столкновении все три атома располагаются на одной прямой. Отвечающая этому случаю поверхность потенциальной энергии изображена на рис. 44 (стр. 154). Как [c.285]

    При замещении атомов в молекуле на изотопы не происходит изменений в поверхности потенциальной энергии этой молекулы, также отсутствуют изменения в поверхности потенциальной энергии реакций, в которые может вступать данная молекула. Причина изменения скорости химической реакции состоит в том, что меняются средние колебательные энергии молекул и активированного комплекса. Это легко видеть из рис. 20, который относится к молекуле водорода и показывает разницу между частицами Нз, НО и Ог. Для всех трех частиц наблюдается одна и та же кривая, но нулевые уровни заметно различаются их значения, считая от минимума на кривой, равны 6,18 5,36 и 4,39 ктл соответственно. При сравнительно низких температурах молекулы находятся в пределах их нулевых уровней. Из этого следует, что молекула На для диссоциации требует меньше энергии (103,22 ккал), чем молекула на диссоциацию которой требуется 105,02 ккал. Таким образом, если не имеется каких-либо других влияний, реакция с участием Нз пойдет быстрее, чем реакция с участием НО или Оз. [c.92]


    Инвариантность поверхности потенциальной энергии. Следует указать на один очень важный принцип, касающийся изотопных молекул. Различие в массах атомных ядер оказывает очень малое влияние на электронную оболочку, окружающую ядро. Так, например, в теории электронной структуры атома водорода масса ядра входит в расчеты только через приведенную массу системы, состоящей из ядра и электрона. Если приведенную массу обозначить через [I, то [c.14]

    Заполненность р-орбиталей X имеет решающее значение. Нам, очевидно, нужно, чтобы на орбитали (ру) было два электрона, а на орбитали а р — ни одного. Последняя орбиталь — это орбиталь, направленная к молекуле водорода, тогда как первая орбиталь перпендикулярна ей, хотя и лежит в плоскости молекулы. Можно предсказать, что атомы, находящиеся в основном состоянии, реагировать не могут. Этот прогноз подтверждается данными о реакциях атомарных ионов с Нз [596]. К тому же неэмпирический расчет поверхности потенциальной энергии С1 — Н показывает, что приближение С1 сбоку приводит к энергетическому барьеру, который на 20 ккал/моль выше, чем барьер при приближении к концу молекулы [60]. [c.81]

    Нойес [87] первым предположил, что в ходе четырехцентрового бокового столкновения На и 1а атомы иода в силу их большой инерции не должны заметно смещаться. Это означает, что столкновение с неизбежностью должно быть упругим, поскольку молекула водорода сама по себе не может вызвать какого-либо изменения вдоль направления столкновения. Поэтому х должен быть практически равен нулю. Это предсказание Нойеса далее было проверено интенсивными расчетами траекторий с использованием предполагаемой поверхности потенциальной энергии [88]. [c.171]

    Одним из часто используемых полуэмпирических методов построения поверхностей потенциальной энергии является метод LEPS. Первоначально потенциал строился для описания взаимодействия трех атомов водорода. В работе Сато [395] дается следующее выражение для потенциала  [c.55]

    На основе предложенной в [114] схемы метода Монте-Карло были проведены расчеты для реакции рекомбинации Н-ьН-ьН Нг-нНв интервале температур 2000—5000 К. При этих температурах длина волны де Бройля атомов водорода, участвующих в реакции, мала, и их движение можно описывать уравнениями классической механики. Поверхность потенциальной энергии взаимодействия трех атомов водорода достаточно хорошо исследо-аана [372], и, следовательно, в данном случае не было необходимости в процедуре восстановления реакционного потенциала. Исходя из данных работы [159], / о ===2,5 - 10 см. Начальные значения координат и импульсов атомов генерировались в соответствии с формулами (3.66) — (3.71), а затем осуществлялся переход в систему центра масс. Численное интегрирование системы уравнений Гамильтона проводилось на ЭВМ БЭСМ-6 методом Кутта-Мерсона 4-го порядка [324]. Контроль вычислений осуществлялся по сохранению полной энергии и каждой из компонент момента импульса (гамильтониан сохранялся с точностью 0,1%, компоненты момента импульса — 0,01%). Эффективность предложенной схемы метода Монте-Карло составила 20%, т.е. только одна траектория из пяти оказывалась интересной для рассмотрения, эффективность схемы работы [306] (расчет траекторий в фазовом пространстве взаимодействующих атомов) составляла около 11%. [c.102]

    Энергетический барьер экзотермической химической реакции обусловлен перестройкой электронной структуры реагирующих частиц. Если атом А реагирует с молекулой ВС, то в реакции рвется связь В - -С и образуется связь А — В. Такую перестройку приближенно можно описать как суперпозицию двух волновых функций г з = а 115а, вс 4 + С Фав, с, где г15д, вс описывает взаимодействие А с молекулой ВС, а я1)ав, с — атома С с молекулой АВ коэффициенты а и с меняются вдоль координаты реакции. Качественное представление об общем характере поверхности потенциальной энергии дает рассмотрение двух независимых поверхностей, одна из которых описывается функцией 1 А, вс, другая Фав, с- Эти две поверхности пересекаются. При взаимодействии А с ВС пересечение исчезает и образуются нижняя и верхняя поверхности потенциальной энергии, система движется по нижней поверхности. В реакции атома водорода с молекулой водорода функции [c.87]

    Димерные комплексы пероксида водорода исследованы на уровне Q ISD(T)/6-311G(2i/,y9)//MP2/6-311 + G d,p) [12]. На поверхности потенциальной энергии найдено два минимума, строение которых показано на рис. 2.2. Симметричный комплекс А характеризуется большей энергией димеризации (-29.3 кДж/моль против -24.7 кДж/мольдля комплекса Б), однако энтропия равновесия [-124 Дж/моль К (А) и -111 Дж/моль К (Б)] нивелирует предпочтительность комплекса А так, что расчетные значения константы равновесия в интервале 298—373 К для обоих комплексов практически совпадают. Высокий дипольный момент структуры Б (2.7 D) может служить дополнительным фактором стабилизации этого комплекса в полярных растворах. Инверсия комплексов А и Б протекает через переходные состояния, также стабилизированные водородными связями, [c.78]

    Хорошо известно, что однодетерминантное представление волновой функции принципиально не применимо для моделирования гомолитического расщепления химической связи [62]. Корректное описание радикальной пары на расстояниях от ковалентного связывания (молекулы) до изолированных радикалов возможно с помощью методов интенсивного учета электронной корреляции, что сильно ограничивает размеры исследуемых соединений. Поэтому построение даже фрагментов поверхности потенциальной энергии (ППЭ) распада пероксида требует больших временных и компьютерных ресурсов и к настоящему моменту времени проведено только для пероксида и триоксида водорода [63—68]. Другим подходом к исследованию механизма гомолиза является кванто-во-химическое определение энергий активации и тепловых эффектов различных направлений распада пероксида, позволяющее ограничиться расчетом стационарных точек (равновесные структуры и переходные состояния) на ППЭ. С помощью этого подхода изучены механизмы распада диоксиранов [69] и азотсодержащих пероксидов на примере HOONO [70], HOONO2 и Me (0)00N02 [71-73]. [c.182]

    Дегидробензол экзотермично реагирует с алкенами, например со (133) как по пути [2 + 2]-циклоприсоединения, так и по пути енового синтеза , если в олефине имеется аллильный водород [схема (73)]. Циклоприсоединение протекает нестереоспецифично, поскольку из чистых цис- или транс-алкенов образуется смесь цис-и транс-продуктов, однако до некоторой степени реакция стереоселективна, поскольку основной продукт в каждом случае сохраняет стереохимию алкена [120, 121]. Это указывает на ступенчатый механизм реакции, проходящей через интермедиат типа диполярной или дирадикальной частицы, время жизни которой достаточно велико, чтобы происходило вращение вокруг связи до образования второй связи с кольцом. Было выдвинуто множество предположений относительно дирадикальной или диполярной природы интермедиата, и несколько групп исследователей пришли к заключению, что по крайней мере для простых незамещенных алкенов отсутствие влияний растворителя и перегруппировок интермедиата указывает на дирадикальный характер [122]. Постадий-ная природа реакции согласуется со строением дегидробензола, имеющего симметричное синглетное основное состояние, которое исключает возможность синхронного [ 2з + л2з)-подхода [120]. Последние расчеты показали, что поверхность потенциальной энергии реакции дегидробензола с этиленом имеет сложный профиль с тремя различными долинами, одна из которых представляет собой тупик и может быть отнесена к интермедиату типа (134), [c.613]

    Наиболее простой моделью переходного состояния для электрофильного замещения в алканах является СНз -ион. Для этого иона были предложены три конфигурации с симметрией Оз , Сду и g. Расчет методом ND0/2 показал, что наиболее стабильной будет конфигурация с симметрией g [35 ]. Этот результат был подтвержден данными вычислений с использованием других методов [36]. Было найдено также, что вращение СНг-группы вокруг оси, проходящей через атом углерода и перпендикулярной плоскости трех других атомов водорода, происходит без затраты энергии, так что и энтропийный, и энергетический факторы благоприятствуют механизму электрофильного замещения с сохранением конфигурации. Расчет поверхности потенциальной энергии показывает, что приближение Нз вдоль оси третьего порядка СНз -катиона приводит к стабильной конфигурации и не требует энергии активации, в то время как образование иона с симметрией zv (конфигурации с симметрией 4V и D31, являются граничными структурами) требует высокой энергии активации [37]. [c.28]

    Вигнер [1290] использовал расчет скорости рекомбинации атомов при тройном сталкновении также и в том случае, когда поверхность потенциальной энергии трех атомов не имеет барьера, как, например, в случае рекомбинации двух атомов в присутствии атома инертного газа (см. рис. 46, стр, 156). В то же время предложенный им метод автоматически учитывает все возможные ориентации атомов при их сближении. Полученную им формулу Вигнер применил для расчета константы скорости рекомбинации атомов иода, брома и хлора в присутствии атомов Не и Аг, а гакже Нг и N2. В отличие от рассмотренного выше примера рекомбинации атомов водорода отношение статистических весов g . g активированного комплекса и исходных частиц в этих случаях равно 1/16. поскольку основным состоянием атомов галоида является состояние "PV2, откз да следует go=g g = (2J +1) = 16, а в активированном состоянии система Х-Х-М имеет момент количества движения, равный нулю, и, следовательно, g =1. Однако при вычислении скорости реакции следует еще учесть, что образование молекулы галоида может происходить ие только в том случае, когда при тройном столкновении она оказывается в основном состоянии, но также и при таких столкновениях, в результате которых осуществляется одно из устойчивых возбужденных состояний (т. е. таких, для которых потенциальная кривая имеет минимум). Тогда [c.288]

    Когда поверхность потенциальной энергии имеет два минимума, естественно возникает вопрос о высоте разделяющего их барьера и о скорости миграции протона между ними. Скорость перехода протона в принципе можно определить релаксационными методами, быстро смещая положение таутомерного равновесия путем изменения внешнего параметра и измеряя скорость релаксации системы. Однако в случае комплексов с водородной связью тина ОН -N пока не известно ни одного примера успешного измерения такого рода. Грюнвальд [126], анализируя ряд косвенных данных (например, но скоростям протонного обмена, спектрам флуоресценции систем с внутримолекулярной водородной связью, аномальной подвижности протонов во льду и т. п.), пришел к выводу о возможности миграции протона в системах с сильной водородной связью со скоростями, сравнимыми с частотой валентного колебания атома водорода, т. е. 10 —10 сек . К такому же выводу приходят теоретики при расчетах скорости перехода протона в одномерных двойных потенциальных ямах с различными высотой барьера и расстоянием между ямами. Например, по данным ра боты [127], при достаточно реальном расстоянии, которое необходимо пройти протону, возможно эффективное туннелирование с частотой порядка 10 даже через довольно высокий барьер — 5 ккал моль над нулевым ур овнем. [c.243]

    Фиг, 31. Поверхность потенциальной энергии для трех атомов водорода (по Эйрннгу, [c.403]

    Тем не менее молекулярный водород отщепляется с квантовыми выходами порядка 0,5 при 300 нм. Объясняется это внутренней конверсией из в 5 о, колебательно-возбужденное основное состояние [94]. Для состояний 5 о, 5 и были произведены неэмнирические расчеты поверхностей потенциальной энергии [93, 95]. Они показывают, что путь низшей энергии для диссоциации находится на поверхности 8 с симметрией пути реакции когда все четыре атома СН2О остаются в одной плоскости. [c.559]

    Оценка функций по уравнению (43) требует знания величин Они могут быть получены путем построения поверхности потенциальной энергии для стадии переноса протона. Следуя методу, развитому Кейн и Кодера [174] для переноса протона в стадии разряда при выделении водорода на ртутном электроде, Конуэй и Саломон [176] рассчитали потенциальную поверхность для стадии классического переноса протона при протонной электропроводности. При использовании для частоты ОН+-связи величины 3235 см (основанной на данных для Н3О+ в растворе) для потенциальных функций в уравнении Морзе были получены экстремальные значения До 180 и Оо = 263 ккал-моль . При О о = 180 ккал-моль " для константы ангармоничности получается значение 1,52 А Г Потенциальная поверхность, показанная на рис. 24, является симметричной относительно средней точки координаты реакции О — Н — О, а также в плоскости, перпендикулярной плоскости рисунка. Кривизна нормали к координате реакции в плоскости рисунка и в перпендикулярной ей плоскости дает силовую постоянную для дважды вырожденной частоты показанной на рис. 23. Поверхность, показанная на рис. 24, позволяет рассчитать силовую постоянную, определяющую v , путем оценки изменения энергии АЕ по нормали к координате реакции (см. [174]) в зависимости от смещения (Дх) в этом направлении. Соотношение между АЕ и (Дх) показано на рис. 25 наклоны этих прямых, отвечающие двум различным указанным выше значениям Бо, соответствуют двум возможным величинам силовых постоянных для двух колебаний с частотой V. Значения частот у равны  [c.124]

    Известно, конечно, множество простых газофазных реакций, которые сопровождаются переносом атомов водорода. Изучение их кинетнки (и в особенности изотопных эффектов) в принципе должно обеспечить хорошую проверку вычислений туннельных поправок. Практически такая проверка оказывается не совсем убедительной по следующим причинам. Во-первых, получить точные значения констант скорости в большом интервале температур часто трудно. Кроме того, когда несколько легких атомов движутся одновременно, координата реакции является сложной функцией положений атомов. Анализ неэмпирических расчетов поверхностей потенциальной энергии для простых газофазных реакций, проведенный в недавней статье [103], показал, что даже в случае очень простых систем, таких, как Н-ЬНг или СИ-Нг (где Н и Нг могут быть любыми изотопами водорода), наиболее точные из до сих пор опубликованных расчетов все же недостаточно хороши для вычисления туннельных поправок. Тем не менее многие авторы использовали теоретические и полуэмпирические профили энергетической поверхности для исследования эффекта туниелирования, особенно в реакциях Н-ЬНг [104—109], С1 + Нг [100, 111], F3 + H4 [112, 113], СН3-КН2 [114, 115] и F3-I-H2 [116], где каждая из систем может включать различные комбинации Н, D и Т. Общий вывод, который следует 1из всех этих работ, состоит в том, что даже при умеренных температурах туннельная поправка является значительной. Однако еще нельзя решить вопрос о том, насколько адекватно для описания реальных реакций использование модели одномерного барьера, а также получить подробную информацию о форме энергетической поверхности. [c.339]

    Как следует из расчетов, энергия связи двух атомов может быть представлена в виде суммы двух членов — так называемых кулонов-ской и обменной энергий, которые входят в уравнение для энергии четырехэлектронной системы. Чтобы оценить эти энергии, в полуэм-пирическом методе, предполагается, что каждая из них составляет определенную постоянную долю полной энергии связи, а последняя при различных расстояниях между атомами вычисляется по уравнению Морзе. Не говоря уже о том, что разделение энергии связи на куло-новскую и обменную части является исключительно следствием выбранной формы волновой функции и не имеет прямого физического смысла, при применении полуэмпирического метода остается в значительной степени произвольным выбор доли, которую составляет кулоновская энергия от полной энергии связи. Например, на стр. 235 расчет поверхности потенциальной энергии для реакции между водородом и фтором произведен в предположении, что кулоновская энергия составляет 10 или 14 /о от полной энергии, а на стр. 240 для реакции между водородом и хлористым иодом без видимых на то оснований для доли кулоновской энергии принимается 17 или 20 /о. Кроме того, в этом методе не учитывается влияние окружающих электронов и ядер на энергию данной пары атомов (см. прим. ред. на стр. 85) и практически всегда предполагается, что волновые функции электронов, участвующих в реакции, имеют сферическую симметрию. [c.8]

Рис. 27. Поверхность потенциальной энергии системы трех атомов водорода, вычисленная в предположении, что кулоновская энергия составляет 14< /о полной энергии связи (Эйринг, Гершанович и Сан). Рис. 27. <a href="/info/9297">Поверхность потенциальной энергии</a> системы трех <a href="/info/1117693">атомов водорода</a>, вычисленная в предположении, что <a href="/info/7666">кулоновская энергия</a> составляет 14< /о <a href="/info/986578">полной энергии связи</a> (Эйринг, Гершанович и Сан).
    ТО необходимо построить новую поверхность потенциальной энергии [ 2]. Для этого случая при помощи уравнений (9) и (10) было найдено, что угол между координатами r и должен быть равен 50°46 и коэфициент с равен 0,79. Так как нормальный атом гелия не может образовать валентную связь с атомом водорода, то долина, параллельная оси абсцисс, на рис. 27 исчезает. Вместо нее появляется высокое плато с неглубокой долиной, обусловленной ван-дер-ваальсовскими силами, и лежащее в области относительно больших значений (около 3,8 А) при малых значениях поверхность резко повышается. Из характера этой новой поверхности, ко1 орая подобна изображенной на рис. 26, видно, что для удаления избытка энергии при линейном. столкновении гелий или какая-либо другая инертная молекула не може быть столь же эффективна, как атом водорода. Большая область, способствующая реакции между тремя атомами водорода, а именно долина, параллельная оси абсцисс, здесь заменяется высоким плато. Превращение колебательной энергии, соответствующей у2, в поступательную энергию движения вдоль координаты л ,, которое играет существенную роль для стабилизации системы Нз + Н, образованной из ЗН, для системы 2Н -)-Не является гораздо менее вероятным. Если материальная точка, представляющая систему 2Н Не, обладает достаточной поступательной энергией в направлении дг то возможно превращение последней в колебательную энергию, соответствующую движению вдоль и в этом случае Н - -Не может образоваться, как показано на стр. 113. [c.120]

    Нелянейяое расположение трех атомов водорода [> ]. Выше, при рассмотрении реакции Н - - Н Н = Н2 -4- Н, мы предполагали, что водородный атом 1 приближается к нестабильной конфигурации атомов 2 и 3, в результате чего атомы 1 к 2 образуют стабильную молекулу, а атом 3 освобождается. Это охватывает случаи, в которых атомы движутся или по прямой линии, или под таким малым углом, который соответствует поперечным колебаниям в активированном состоянии (см. стр. 125). Когда амплитуда этих колебаний очень велика, например, когда атомы приближаются под почти прямым углом, уже нельзя предполагать, что поверхность может быть развернута по двум координатам. В этих условиях возможно существование на поверхности потенциальной энергии других областей, которые являются важными для реакции, что требовало бы другой механизм процесса. Такое положение действительно возникает в том случае, когда один водородный Атом движется вдоль оси, перпендикулярной к линии, соединяющей два других. Пара атомов движется вдоль пути реакции, а третий воспринимает избыток энергии, выделяющейся при их соединении. [c.121]


Смотреть страницы где упоминается термин Водород поверхности потенциальной энергии: [c.116]    [c.310]    [c.136]    [c.136]    [c.140]    [c.222]    [c.75]    [c.36]    [c.402]    [c.560]    [c.198]    [c.304]   
Фотохимия (1968) -- [ c.0 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Поверхность потенциальной энергии

Поверхность энергия

Потенциальная яма

Потенциальные поверхностей

Энергии с водородом

Энергия потенциальная



© 2025 chem21.info Реклама на сайте