Энергия связь с суммой по состояниям

В ходе этой реакции происходит перераспределение энергий связей сумма энергий связей молекул хлора и водорода меньше суммы энергий связей в двух молекулах хлороводорода. Обозначим разность энергий связей через D. В результате реакции происходит выделение энергии ДД которая расходуется на нафев исходных веществ и продуктов реакции. Однако это обстоятельство не должно было бы служить основанием для самопроизвольного протекания реакции внутренняя энергия системы не меняется, поскольку система полностью изолирована. Таким образом, энергия системы постоянна, а процесс идет. Причина самопроизвольного протекания процесса только в том, что термодинамическая система стремится принять наиболее вероятное состояние из всех возможных. [c.20]

Определим связь суммы состояний Q и Z для идеального газа. В этом случае энергия системы складывается из энергий отдельных молекул = 2 /7> где / — индекс суммирования молекул. Тогда [c.258]

Определим связь суммы состояний Q и I для идеального газа. В этом случае энергия системы складывается [c.301]

Определим связь сумм состояний Q и 7. для случая идеального газа-В этом случае энергия системы складывается из, энергий отдельных мо-лекул . [c.256]

Сущность явления рекомбинации заключается в том, что пролетающий электрон захватывается ионом и переходит в связанное состояние. При акте рекомбинации излучается энергия, равная сумме кинетической энергии электрона и энергии его связи с ионом. Спектр излучения при этом носит сплошной характер. Данный вид излучения плазмы при температурах до 6000 К также не имеет практического значения. [c.233]

Необходимо раскрыть содержание термина энергия связи . Схема потенциальной энергии произвольной А—В-связи в многоатомной молекуле (рис. 4.1) служит для объяснения данного понятия. Для многоэлектронных атомов, как было отмечено выше, следует учитывать, что валентное состояние может лежать выше соответствующего основного состояния. Если в таком случае два атома находятся в своих основных состояниях, то никакой связи между ними возникнуть не может если же они сближаются друг с другом, то их потенциальная энергия будет возрастать. На определенном межатомном расстоянии потенциальная энергия системы будет приближаться к энергии атомов в валентных состояниях (рис. 4.1, пунктирная линия), и может произойти переход к связанному состоянию. Поэтому внутренняя энергия связи Е равна разности энергий основного молекулярного состояния и валентного состояния, соответствующего бесконечному расстоянию между атомами. Энергия диссоциации О меньше Е на величину энергии нулевых колебаний /lv/2 н на сумму Р энергий перехода, гибридизации, полярного и стерического упорядочения, необходимых для достижения валентного состояния. Разность между энергией нулевых колебаний и максимумом кривой потенциальной энергии равна [c.100]

Связь между свободной энергией / и суммами по состояниям уже найдена [уравнение (404)]. Сделаем подстановку Q = д [c.300]

Изучение строения молекул и развитие статистической физики привели к созданию нового метода расчета термодинамической функции. Этот метод дает возможность вычислять значения внутренней энергии относительно нулевой энтропии, теплоемкости газообразных веществ в широком диапазоне температур. Связь термодинамических функций с молекулярными константами осуи ествляется через сумму состояний [c.23]

Внутренняя энергия U представляет собой сумму различных видов энергии. К этой энергии относится потенциальная и кинетическая (поступательная, вращательная, колебательная) энергия молекул, атомов, электронов и ядер. Потенциальная энергия связана с взаимодействием частиц и зависит от химического состава и реакционного объема или внешнего давления. Кинетическая энергия определяется абсолютной температурой системы. Поэтому изменение внутренней энергии AU зависит только от начального и конечного состояний (функция состояния) и не зависит от условий проведения процесса. Работа А (следовательно, и Q) зависит от пути процесса. Если при постоянной температуре процесс протекает при постоянном объеме, изохорный процесс (например, в автоклаве), тогда A=pAv = Q и [c.33]

Энергия образования соединения из атомов равна по величине и противоположна по знаку сумме энергий связи. При этом подразумевается, что как исходная молекула, так и продукты ее диссоциации находятся при абсолютном нуле и обладают свойствами идеального газа (см. стр. 239), причем продукты диссоциации находятся в основном состоянии. Однако химик часто встречается с реакциями при высоких температурах и давлениях и с реакциями между соответствующим образом возбужденными атомами. Если изменение температуры и давления мало влияет на энергию связи (поэтому все приведенные выше значения взяты при Р = 1 атм и = 25 °С), то переход в возбужденное состояние сопровождается большим энергетическим эффектом. [c.122]

Внутренняя энергия покоящихся многоатомных молекул в состоянии идеального газа равна сумме энергий разрыва всех химических связей в этой молекуле (энергий связей). Эта величина может быть представлена как взятая со знаком минус сумма энергий разрыва отдельных связей в рассматриваемой молекуле и в частицах, образующихся из нее при последовательном разрыве связей. Например, энергия разрыва связи О — Н в молекуле HjO, приводящая к образованию атома Н и свободного радикала ОН, равна 493,8 кДж/моль. Энергия разрыва связи в двухатомной частице ОН равна 423,7 кДж/моль. Следовательно, внутренняя энергия паров воды за вычетом энергии термического возбуждения составляет — 9)7,5 кДж/моль. Из этого примера ясно, что энергия разрыва связи зависит не только от того, между какими атомами эта связь образована, но и от того, в какой частице эта связь находится. [c.134]

Следует отметить, что при соединении двух свободных атомов или свободных радикалов в первый момент образовавшаяся молекула находится в возбужденном состоянии — ее полная энергия, равная сумме полных энергий исходных частиц, достаточна для того, чтобы образовавшаяся химическая связь сразу же разорвалась. Для завершения реакции образования молекулы нужно, чтобы за время жизни возбужденной молекулы она встретила бы еще одну частицу и отдала бы ей часть своей энергии. Это условие выполняется в растворах и газах при достаточно высоких давлениях. При низких давлениях в газе два свободных атома или свободных радикала образуют устойчивый продукт лишь в присутствии третьей частицы в момент соударения. [c.281]

Энергия связи. Химическая связь возникает лишь в том случае, если полная энергия взаимодействующих атомов уменьшается, следовательно, при образовании химической связи всегда выделяется энергия. Количество энергии, выделяющейся при образовании химической связи, называется энергией связи. Эта величина является важнейшей характеристикой прочности связи, ее выражают в килоджоулях на 1 моль образующегося вещества. Энергию связи определяют, сравнивая с состоянием, предшествовавшем образованию связи. Например, энергия связи хлорида водорода, равная 431,8 кДж/моль, показывает, что по сравнению с основным состоянием водорода Is и основным состоянием хлора ls 2s 2p 3s 3p , сумма энергий которых принята за исходный уровень, при образовании НС выделилась энергия в количестве 432 кДж/моль. [c.32]

Внутренняя энергия системы ( У) включает все виды энергии, заключенные в веществах, составляющих систему, кроме энергии, созданной гравитационными, электрическими или магнитными полями, а также кроме кинетической энергии системы в целом (для движущейся системы). Таким образом, и —сумма всех видов тепловой энергии движения элементарных частиц, энергии связи и энергии агрегатных состояний. Это сложная термодинамическая функция, полностью определяемая состоянием системы или соответствующим сочетанием параметров (р и Т). Если система поглощает энергию, то запас внутренней энергии растет (А У>0). [c.140]

Средняя энергия связи Ец (термохимическая энергия связи) — величина, приписываемая каждой связи, так что сумма энергий всех связей равна теплоте атомизации газообразной молекулы при О К в основном состоянии. Длина связи Го — среднее межъядерное расстояние при ОК в основном состоянии. В термохимических расчетах можно полагать Еа Е м- [c.423]

Одно из наиболее существенных отличий процесса свертывания белковой цепи от перехода спираль-клубок синтетического полимера связано с дальними взаимодействиями, обусловливающими в значительной мере глобулярную форму нативной конформации белков. Свободная энергия глобулы по отношению к энергии полностью развернутого состояния, согласно Гё [61], может быть выражена суммой двух членов, пропорциональных объему и площади поверхности глобулы. При одном и том же объеме энергия системы будет минимальной при реализации пространственного строения белка в форме одной глобулы. Данное соображение послужило основанием для создания Гё однодоменной глобулярной модели свертывания белковой цепи, согласно которой аминокислотная последовательность на любой стадии ее структурирования состоит из двух частей - [c.492]

Как показывает опыт, каждая определенная химическая связь между атомами имеет более или менее постоянную величину энергии вне зависимости от того, в какое химическое соединение эти атомы входят. Кроме того, атомные связи обладают приблияуенпым свойством аддитивности, т. о. энергии образования молекулы из свободных атомов в газообразном состоянии приблизительно равна сумме энергии связи отдельных ес частиц. [c.111]

Атомарные теплзты образования уже давно привлекали внимание еще и потому, что они должны равняться сумме энергии связи между атомами в молекуле. Определение же энергий связи представляет большой и разносторонний интерес для химии. Еще в 20-х годах Фаянс произвел такие расчеты для некоторых органических соединений в газообразном состоянии и получил интересные результаты в отношении энергий связи. В 30-х годах Б. Ф. Ормонт -2 рассматривал энергию атомизации неорганических веществ в кристаллическом состоянии. Но все эти работы не получили в то время дальнейшего развития вследствие отсутствия достаточно надежных значений вспомогательных величин, необходимых для таких расчетов. [c.160]

Расчет вращательных сумм состояний для молекул, радикалов и активированных комплексов производился по формуле (123), требующей, знания произведений главных моментов инерции [1а 1в1с), числа симметрии частиц, равного числу неразличимых конфигураций, получаемых при вращении, квантовых весов или степени вырождения электронного и ядерного спинов gg и gn) Экспериментальных данных по инфракрасным спектрам в принципе достаточно для оценки моментов инерции молекул, но они отсутствуют для радикалов и не всегда известны для молекул. Поэтому главные моменты инерции и их произведение находились расчетным путем, на основе определенных геометрических моделей молекул, радикалов и предположительных геометрических конфигураций активированного комплекса. Необходимые для подобных расчетов геометрические параметры молекул (длины связей, валентные углы) изгаестны на основании результатов электронографических измерений, либо определяются путем расчета расстояний и энергий связей в радикалах [251]. Геометрическое строение образующихся активированных комплексов в реакциях между радикалами и молекулами в случае Н-атомов и СНз-радикалов выбирается близким к геометрическому строению исходных молекул. При этом предполагается, что изменения в активированном состоянии носят локализованный характер, в соответствии с пунктом г . [c.191]

Формула (146) основана на предположении, что при образовании активированного комплекса из соединяющихся радикалов теряются три трансляционные и приобретаются две вращательные степени свободы около новой связи [300]. Как уже упоминалось, учет противодействия поляризационных и центробежных сил, составляющих сущность взаимодействия сближающихся радикалов, и приравнивание их позволяют выполнить расчет ротационной суммы состояний посредством вычисления энергии вращения радикалой. В реакции рекомбинации система теряет шесть трансляционных и шесть вращательных степеней свободы радикалов и приобретает три трансляционные,- три ротационные и шесть вибрационных степеней свободы, включая одно заторможенное вращение, новой молекулы. При этом шесть трансляционных движений радикалов переходят в три трансляции, два вращения и одно симметричное колебание новой молекулы шесть ротаций радикалов переходят в аксиальное вращение и пять вибраций новой молекулы. Поэтому при образовании активированного комплекса шесть трансляций радикалов переходят к новым степеням свободы, в то время как шесть ротаций радикалов не преобразуются, или, другими словами, время молекулярных столкновений короче, чем время молекулярного вращения. [c.235]

Для вычисления констант скорости реакций диспропорционирования алкильных радикалов мы исходили из экспериментально обоснованного факта о малой величине энергии активации этих реакций. Согласно [353] энергии активации реакций диспропорционирования и рекомбинации алкильных радикалов приблизительно одинаковы, а та.к как энергия активации реакций рекомбинации порядка 200—300 ккал, то и для реакций диспропорционирования энергии активации должны иметь значения приблизительно такие же. При расчетах стерических факторов реакций диспропорционирования для переходного состояния мы приняли конфигурацию голова к голове . Согласно [326], продукты реакции образуются путем перехода атома Н, находящегося в р-положении, от одног о радикала к другому. По аналогии с реакциями обмена предполагается, что для миграции атома водорода диспропорционирующие радикалы должны сблизиться на расстояние г, которое значительно меньше, чем дистанция между ними при рекомбинации, Это расстояние того же порядка, что и длина равновесной межатомной связи. В силу этих предположений при вычислении ротационной суммы состояний активированного комплекса реакций диспропорционирования радикалов мы использовали расстояния г (С—С или С—Н), превосходящие равновесные значения на 10—20%, как и в случае реакций обмена. [c.278]

Отщепление атома от многоатомной молекулы. Энергия активации такой реакции равна прочности разрываемой связи. Рассмотрим изменение (по теории активированного комплекса). Энтропия активированного комплекса изменяется по сравнению с исходной молекулой за счет изменения вращательной суммы состояния и изменения частот колебания. Если отщепляется легкий атом, например Н, то вращательная сумма состояний практически не меняется. Однако если отрывается тяжелый атом, например I от H3I, то удлинение связи С — I приводит к возрастанию энтропии (при 600 К на Дж/К). Кроме того, в переходном состоянии ослабляются деформационные колебания, в результате чего энтропия возрастает. Так, для распада H3I расчет (600 К) дает за счет деформационных колебаний увеличение A S на [c.97]

Как указывалось выше, не удается в рамках одного набора параметров метода ППП с одинаково хорошей точноспгью воспроизвести свойства основного и возбужденного состояний. В связи с этим Дьюар с сотр. разработали параметризацию метода ППП, специально приспособленную для расчета свойств основных состояний, в первую очередь теплоты атомизации органических молекул. Точность метода Дьюара в предсказании энергий основных состояний сопряженных молекул составляет 0,1—0,2%, или 12— 20 кДж/моль, что вполне достаточно для решения большинства задач. Схематично изложим параметризацию Дьюара. Энергия связи молекулы записывается в виде суммы [c.246]

Теоретическое решение первых двух задач, требующее оценки энергии образования и статистических сумм ассоциатов, представляет чрезвычайно трудную проблему даже прггмеиительно к газам. Для растворов задача еще более усложняется вследствие необходимости учета ряда дополнительных факторов взаимодействия молекулярного комплекса с окружением, заторможенности вращения молекулы как целого, зависимости энергии связи и сумм но внутренним состояниям ассоциата от характера окружения. Трудности теоретического решения проблемы объясняют тот факт, что суждения о характере образующихся в растворе ассоциатов в настояи1,ее время целиком основаны [c.434]

Энергия E также может быть непосредственно связана с суммой состояний Z. Продифференцировав уравнение (VIII.57) по температуре, получим [c.161]

Расчет свободной энергии из молекулярных характеристик может быть приведен по формуле (VIII.58). Знание изменения стандартной свободной энергии при химической реакции позволяет рассчитать по формуле AG°= = —RT nkp константу равновесия Ki> (см. гл. II). Однако представляет интерес установить и непосредственную связь между константой равновесия и суммой состояний. Рассмотрим химическую реакцию A+2B=D. [c.166]

Среднюю стандартную энтальпию связи часто назы-...п часто 11а 11 1 ае 1ых вают составляющей энергии связи. Поэтому можно. ()ста 1.г як)1Ц11М11 нергпн сказать, что составляющая энергии связи С — Н спя <п равна 416 кДж-моль . Сумма всех составляющих энергии связи соединения — это и есть стандартная энтальпия, поглощенная при атомизации последнего, находящегося в газообразном состоянии. Стандартная энтальпия образования углеводорода включает сумму составляющих энергии связи, а также стандартные энтальпии атомизации атомов углерода и водорода. [c.225]

Рассмотрим порядок заполнения электронами оболочек атомов, учитывая, что он определяется порядком возрастания суммы чисел п + 1). Если для подуровней разных уровней сумма п + 1) окажется одинаковой, тО сначала идет заполнение подуровня с меньшим п и большим /, а затем — подуровней с большим п и меньшим I. Это является следствием того, что знергия электрона в атоме в большей мере зависит от п. Отсюда вытекает порядок заполнения уровней и подуровней в многоэлектронных атомах, указанных в табл. 5 (см. также рис. 18). В этой последовательности энергия электрона возрастает слева направо, а прочность связи с ядром убывает. Однако энергия электронов в состояниях 45 и Зй 55 и А(1] 4/ и 5 настолько близки друг к другу, что становится возможным перемещение (проскок) электронов из подуровня пз в п— )й. В табл. 6 звездочками отмечены те элементы, у которых имеются такие проскоки. У хрома и меди эти проскоки обусловлены стабильностью наполовину и полностью заполненного подуровня й (у СгЗй(5 и у Си Зс °). Аналогичные проскоки при достройке -подуровней наблюдаются также и у Мо, Ag, Ли, Р1, и у других элементов, а у палладия проскакивают в 4с(-подуровень даже два 5-электрона из пятого уровня. Также из-за стабильности наполовину и полностью заполненных /-подуровней у лантаноидов и актиноидов возникает некоторое своеобразие в расположении электронов очень близких подуровней п—2)/ и п— )(1. [c.84]

Согласно модели резонанса двух состояний, изложенной в предыдущем разделе, вклад в энергию связи от переноса заряда зависит от потенциала ионизации В и сродства к электрону АН. Р1меются противоречивые мнения о величине энергии переноса заряда в комплексах, однако она, по-видимому, растет пропорционально кулоновской энергии по мере увеличения силы комплекса. Коллман и Аллен [8] проанализировали результаты расчетов димера воды методом молекулярных орбиталей и нашли, что сумма энергий кулоновского притяжения и обменного отталкивания составляет —19 кДж-моль сумма энергии переноса заряда и поляризационной энергии (энергии, обусловленной поляризацией одной компоненты в поле другой компоненты) составляет —13 кДж моль , а дисперсионная энергия равна —6 кДж/моль , [c.370]