Атомарная энергия образования молекул и энергия связей

Современная химия достигла такого уровня развития, что существует целый ряд ее специальных разделов, являющихся самостоятельными науками. В зависимости от атомарной природы изучаемого вещества, типов химических связей между атомами различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством химических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта третья химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами. Молекулярная структура, степень агрегации (объединения) атомов в составе молекул и крупных молекул — макромолекул привносят свои характерные особенности в химическую форму движения материи. Поэтому существуют химия высокомолекулярных соединений, кристаллохимия, геохимия, биохимия и другие науки. Они изучают крупные объединения атомов и гигантские полимерные образования различной природы. Везде центральным вопросом для химии является вопрос о химических свойствах. Предметом изучения являются также физические, физико-химические и биохимические свойства веществ. Поэтому не только интенсивно разрабатываются собственные методы, но и привлекаются к изучению веществ другие науки. Так важными составными частями химии являются физическая химия и химическая физика, исследующие химические объекты, процессы и сопровождающие их явления с помощью расчетного аппарата физики и физических экспериментальных методов. Сегодня эти науки объединяют целый ряд других квантовая химия, химическая термодинамика (термохимия), химическая кинетика, электрохимия, фотохимия, химия высоких энергий, компьютерная химия и др. Только перечень фундаментальных наук химического направления уже говорит об исключительном разнообразии проявления химической формы движения материи и влиянии ее на пашу повседневную [c.14]

Энергии диссоциации молекул N5 и Н2 соответственно равны 9456 и 436 кДж/моль. Вычислить атомарную теплоту образования аммиака и среднюю энергию связи М—Н. [c.77]

Энергии диссоциации молекул. N2 и Н2 соответственно равны 946 и 436 кДж/моль. Вычислите атомарную теплоту образования аммиака и среднюю энергию связи N-H. [c.110]

Атомарный и молекулярный водород. Давно известно, что реакционная способность водорода резко повышается, если использовать его в момент выделения. В этом случае химически реагируют не молекулы, а атомы водорода. Атомарный водород уже при комнатной температуре восстанавливает перманганат калия, реагирует с кислородом, многими металлами и неметаллами. Атомарный водород можно получить не только термической диссоциацией молекулярного или при химических реакциях, но также действием тихого электрического разряда или ультрафиолетового излучения на обычный водород. Атомарный водород может сохраняться неограниченное время в условиях малой вероятности столкновений атомов со стенками сосуда, в отсутствие примесей. При столкновении двух атомов водорода возникают неустойчивые частицы, имеющие избыточную энергию, выделившуюся при образовании химической связи. Эти неустойчивые частицы мгновенно распадаются вновь с образованием атомов водорода. Молекулы водорода образуются из атомов при так называемых тройных соударениях, когда третья частица уносит с собой избыток энергии. Роль такой третьей частицы могут играть молекулы водорода, примеси и стенки сосуда. Практически промежуток времени, в течение которого половинное число атомов соединяется в молекулы, равен >/з с. При образовании молекул водорода из атомов (рекомбинация) выделяется столько энергии, сколько поглощается при диссоциации, т.е. 436 кДж/моль. [c.294]

Сравнение реакционной способности ступенчатых поверхностей кристалла с реакционной способностью нанесенных Р1-катализаторов показывает, что структура полидисперсных частиц Р1 в катализаторе может быть с успехом воспроизведена ступенчатыми поверхностями. Установлено, что атомарные ступени играют определяющую роль при превращениях углеводородов, а также при диссоциации Н2 и других двухатомных молекул с большой энергией связи [237]. Показано, что реакция дегидрирования циклогексана до циклогексена не зависит от структуры поверхности монокристалла Р1 (структурно-нечувствительная реакция). В то же время реакции дегидрирования циклогексена и гидрогенолиза циклогексана структурно-чувствительны. В свете полученных результатов предложена [238] расширенная классификация реакций, зависящих от структуры поверхности металла. А именно, предложено отнести к особому классу реакции, скорость которых зависит от размера активных частиц катализатора или от плотности атомарных ступенек и выступов на них, и реакции, скорость которых зависит от вторичных изменений структуры поверхности катализатора (например, из-за образования в ходе реакции углеродистых отложений, а также других эффектов самоотравления). На основе проведенного анализа предложена модель каталитически активной поверхности Р1, учитывающая атомную структуру поверх- [c.165]

Атомарная энергия образования молекул и энергия связей. Атомарной энергией образования называется количество энергии, выделяющейся при образовании одного моля данного вещества из свободных атомов элементов. [c.80]

Атомарная энергия образования молекул и энергия связей 8 [c.81]

В молекулах воды атомы связаны между собой весьма прочно. Энергия образования молекул из атомов для газообразного состояния воды и температуры 25°Ссоставляет 221,6 ккал/моль (926,3 кДж/моль). Вместе с тем молекулы не имеют слабо связанных электронов (потенциал ионизации молекул НгО равен 12,56 в) и не присоединяют электроны. Вследствие этого вода не обладает в обычных условиях ни свойствами окислителя, ни свойствами восстановителя. Только при взаимодействии с сильными восстановителями, в особенности при высоких температурах, вода играет роль окислителя и реакция протекает с восстановлением водорода до свободного состояния. Еще более затруднены реакции окисления воды. Только действием очень сильных окислителей, таких, например, как свободный фтор Рг или атомарный кислород О, из воды получается непосредственно перекись водорода. [c.38]

Мерой прочности связи является энергия связи, определяемая затратой энергии, необходимой для разрушения связи, или выигрышем в энергии при образовании вещества из отдельных атомов. Например, энергия связи Н—Н в молекуле Hj равна 435 кДж/моль, в молекуле F, она равна 159 кДж/моль, в молекуле азота — 940 кДж/моль. Из этих примеров следует, что при образовании 1 моль Hj, Fj и Nj из изолированных атомов выделяется 435 кДж/моль для Н , 159 кДж/моль для F2 и 940 кДж/моль для Nj. Такое же количество энергии должно быть поглощено при распаде 1 моль указанных простых веществ до атомарных (энергия атомизации молекулы). [c.65]

Хотя метод определения энергии диссоциации связей в многоатомных молекулах и не обладает высокой точностью, нами сделана попытка путем расчета установить величины энергии связей в углеводородах с использованием атомарных теплот образования и надежных экспериментальных данных по энергиям разрыва связей (С у—Н) в алканах. В основу расчета энергии связей заложено [c.7]

Для двухатомных молекул атомарная энергия образования численно равна энергии связи между атомами. Так, энергия связи НВг должна численно равняться количеству энергии, выделяющейся при реакции Н + Вг = НВг. [c.84]

В случае двухатомной молекулы с ординарной связью между атомами атомарная энергия образования представляет собой энергию химической связи. Например, при образовании нз атолюв водорода [c.107]

Вычислите энергию связи в молекуле КС1 из энтальпий образования атомарных К и С1 и газообразного КС1. Сравните с энергией связи по таблице приложения 2. [c.224]

На основании исследований скорости образования метана при фотохимическом разложении диметилртути в углеводородах Смит и Тейлор оценили энергию активации реакции метила с этаном в 8,3 ккал, реакции метила и н.-бутана в 5,5 кал, а реакции метила и изобутана в 4,2 ккал. В более ранних работах эту энергию оценивали значительно выше, а именно в 15— —20 ккал В общем случае свободный метил и другие углеводородные радикалы реагируют с парафинами и другими насыщенными органическими молекулами, отнимая подород, расположенный на периферии молекулы, и не затрагивая углеродного скелета. Так, реакция (6) идет труднее, чем (1) или 5), хотя энергия связи С—С меньше, чем энергия связи С—Н, поскольку этан разлагается с образованием метильных радикалов, а не радикала этила и атомарного водорода [c.144]

Увеличение диссоциации нормально устойчивых молекул при этих температурах создает определенные трудности. Влияние диссоциации водорода на равновесие легко определяется, так как имеются достаточно точные соответствующие термодинамические данные для атомарного и молекулярного водорода. Однако таких данных нет для диссоциации ацетилена. При диссоциации ацетилена могут образовываться по меньщей мере пять различных веществ С, Н, СН, Сг и СгН. К счастью, многие из этих веществ можно исключить из рассмотрения даже при температурах порядка 3000° К благодаря тому, что они требуют очень высоких энергий диссоциаций. Любой процесс, включающий разрыв тройной связи углерод — углерод или двух отдельных связей, оказывается совершенно невозможным, пока не будут достигнуты более высокие температуры. Вследствие этого остается одна реакция диссоциации, а именно разрыв углеродо-водородной связи, приводящей к образованию Н и СгН. Известные значения энергии диссоциации ацетилена по связи С—Н не точны, и практически почти ничего не известно о молекулярных свойствах СгН. Однако имеется возможность провести аналогию с молекулами и хорошо известными свободными радикалами и приближенно- рассчитать термодинамические свойства СгН и ее роль в суммарном равновесном процессе. Результаты таких расчетов показывают, что при температурах порядка 3000° К и выше следует ожидать, что СгН может играть существенную роль в равновесии газовой смеси, которая становится более значительной при низких давлениях. [c.301]

Эта реакция образования молекул азота из атомов связана с выделением очень большого количества тепловой энергии. При образовании 28 г молекулярного азота выделяется 210 ккал тепла. Чтобы иметь атомарный азот, надо еа каждые 28 г молекулярного азота затрачивать по 210 ккал тепловой энергии. Поэтому получение главных соединений азота — аммиака ЫНз и окиси азота N0 — связано с очень большими техническими трудностями. [c.212]

Прнме > 3. Энергии диссоциации молекул N2 и На соответственно равны 945,6 и 436 кДж/моль. Вычислите атомарную теплоту образования аммиака и среднее значение энергии связи Ы—Н. Теплота образования аммиака равна —46,5 кДж/моль. [c.78]

Атомарные теплоты 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 28.27 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.162]

Два атома не могут образовать молекулу потому, что они не могли бы освободиться от энергии, которая выделилась бы при образовании связи. Ведь эта энергия в точности равна энергии, необходимой для разрыва связи. Поэтому после одного колебания атомы разлетаются. В результате атомарный водород оказывается сравнительно устойчивым и не образует молекул водорода. На этом, в частности, основано его использование в высокотемпературных горелках. Но все же атомарный водород не может храниться неопределенное время. Каким же образом он рекомбинируется в молекулы водорода [c.79]

Образование свободных радикалов (ненасыщенная валентность обозначена точкой), необходимых для зарождения цепи, в данной реакции атомарного хлора происходит лри разрыве связей в молекуле и всегда сопряжено с затратой энергии [c.181]

В сложных молекулах энергия, поглощенная одной ее частью, может передаваться другим частям молекулы и вызвать реакцию в этой другой части. Например, молекула ацетона, подобно большинству молекул, содержащих карбонильную группу С = О, поглощает ультрафиолет при длине волны 3100 А- Однако связь С = О очень прочная, поэтому разрыва ее с образованием- атомарного кислорода не происходит. Поглощенная энергия приводит скорее к разрыву более слабой соседней С — С связи, тогда происходит реакция [c.690]

Так как энергия связи О—О в пероксиде водорода невелика (126 кДж/моль), можно предположить, что реакция пероксида водорода с азобензолом начинается с гомолиза этой связи с образованием радикалов НО, последующее соударение которых может привести как к образованию исходной молекулы Н2О2, так и к генерированию атомарного кислорода, который дополняет свою внешнюю электронную оболочку до октета за счет неподеленной пары электронов одного из атомов азота азогруппы [c.416]

Принятая схема предусматривает расположение нескомпенсиро-ванных орбиталей между ядрами и создание в начале адсорбционной связи (на схеме показана пунктиром) с последующим образованием валентной Лу-связи (сплошная с пунктиром). Приближение атома углерода повышает энергию системы, вследствие чего происходит локализация орбиталей молекулы кислорода у ядер и образование а-связи. После перехода в состояние атомарная горбиталь атома углерода сближается с молекулярной Зд-орбиталью О2. Так как круговая -орбиталь обеспечивает большее перекрытие, чем -орбиталь, то образуется более прочная связь За (5 + Рх ]" и распадается [c.11]

Вычислите энергию связи в молекуле LiBr из энтальпий образования атомарных Li и Вг и газообразного LiBr. Сравните с данными приложения 2. Объясните причину некоторого расхождения. [c.224]

Как было уже сказано в предыдущем разделе, АЯ — это изменение энтальпии при образовании химического соединения из элементов. Представляется весьма вероятным, что численное значение А// связано с типом и числом валентных связей, образующихся или разрушающихся при синтезе. Например для молекулы СН4 теплота образования при 298,2° К равна —17,889 ккал1моль [56]. Можно представить, что это значение было получено следующим образом один грамм-атом углерода в виде графита и два моля газообразного водорода вступили в реакцию, тепловой баланс которой составил 17,789 ккал. Энтальпии углерода в виде графита и водорода в виде двухатомных молекул принимаются равными нулю при 298,2° К. Для синтеза метана как идеального газа путем добавления энергий связи углерод должен быть в газообразном состоянии, а водород должен быть атомарным газом. [c.216]

При определения стандартных теплот образования на базе использования энергий связей рассматривают условную реакцию образования конкретного вещества из исходных атомов, например, для образования углеводородов необходимы атомы углерода С и водорода Н. При этом углерод рассматривают как газ (С - газ), а водород как атомарный газ (Н - газ) и в расче1е теплоты образования дополнительно определяют затраты энергии на образование С - газа из исходного твердого графита С - фафит и на диссоциацию молекулы Нг - газ на 2 атома 2Н [c.89]

Деформации могут быть настолько сильными, что молекулы становятся способными разрывать свяки и переходить в атомарное состояние. Было доказано экспериментально, что водород, азот и другие двухатомные газы под действием силового поля на поверхности металла переходят в атомарное состояние окончательным подтверждением этого явилась конверсия л-водорода в о-водород (стр. 133). Разрыв связи является предельным случаем деформации, но часто последняя столь далеко не идет и ограничивается разрыхлением связей. Это делает молекулы гораздо более реакционноспособными, склонными к перестройке связей и к образованию новых соединений при затрате значительно меньшей энергии активации. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология