Реакции атомов с двухатомными молекулами

Используя подходящие значения для диаметров молекул, можно рассчитать (табл. ХП.5) стерические факторы реакций 3, 4 и 5, которые равны соответственно 0,12, 0,033 и 0,15. Эти значения вполне правдоподобны для реакций атом — двухатомная молекула . [c.285]

Подробно процедура динамического изучения реакции столкновения атом-двухатомная молекула методом классических траекторий изложена в работе [299] на примере расчета реакции обмена Н- -Н2, характеризующейся отличной от нуля энергией активации. В работе детально описан выбор системы координат, в которой происходит расчет классических траекторий. Выбор начальных условий для расчета траекторий организован так, чтобы в максимальной степени воспроизвести квантовые состояния реагентов. Приведены уравнения, устанавливающие связь между начальными и конечными квантовыми состояниями системы и классическими переменными. При исследовании динамики отдельных траекторий получается кинетическая информация различной степени детальности. На первом этапе определяется вероятность реакции и через нее полное сечение реакции как функции начальных состояний реагентов и конечных состояний продуктов. Затем вычисляется константа скорости реакции как интеграл от полного сечения реакции при определенном распределении начальных состояний реагентов. Для вычисления термической константы скорости используется максвелловское распределение по скоростям молекул и больцмановское распределение по внутренним состояниям. Очевидно, что такой подход может быть применен для вычисления констант скорости в нетермических условиях, т.е. при различных температурах, соответствующих различным степеням свободы, и при отклонениях от максвелл-больцмановского распределения. Это позволяет, в частности, моделировать методами классических траекторий неравновесную кинетику процессов в плазмохимических системах, газовых лазерах и в верхних слоях атмосферы. [c.57]

Здесь А — множитель, включающий не зависящие от температуры величины, а п принимает небольшие положительные и отрицательные, целые и полуцелые значения в бимолекулярных реакциях атом + атом п = /2 атом + двухатомная молекула п = = — Л две двухатомных молекулы й = — / в мономолекуляр-ных реакциях п= I, [c.241]

Кроме утверждения того, какие вещества реагируют и с образованием каких продуктов, химическое уравнение должно ответить на вопрос сколько атомов каждого элемента вступило в реакцию и сколько атомов осталось Для образования одной молекулы диоксида углерода СО2 требуется один атом углерода и два атома кислорода. Эти два атома кислорода содержатся в одной двухатомной молекуле. [c.106]

Метод энергия связи — порядок связи . Переходное состояние А...В...С в реакции А + ВС— -АВ+С, где В — атом Н, рассматривается как частица, где каждая связь характеризуется расстоянием г, энергией U и порядком п. В двухатомной молекуле г==г , iy=D , п=1. Для вычисления О в переходном состоянии используются формулы г = г —0,26 1пп и U = D nP, где р —константа, зависящая от характера связи в молекуле (табл. 19), [c.77]

Проследим за изменением энергии при элементарном акте реакции. Начальное состояние системы атом А и молекула ВС, т. е. Гав = °о и гвс = г , где /- — равновесное расстояние между атомами в молекуле (точка а на рис. XI. 6). Конечное состояние — новая молекула АВ и атом С, т. е. Гдв = г и гвс = °° (точка б). В точке в все три атома находятся на больших расстояниях, и молекулы не существуют. Сечения по верхней горизонтальной линии и по правой вертикальной линии (рис. XI. 6) представляют кривые / и // потенциальной энергии двухатомных молекул ВС и АВ. Устойчивым состояниям молекул соответствуют точки а и б, где потенциальная энергия минимальна. Эти точки лежат в двух долинах , разделенных перевалом П, где все три атома максимально сближены (переходное состояние), образуя как бы одну молекулу. Реакция, т. е. переход из начального состояния в конечное, соответствует переходу системы из одной долины в другую через энергетический перевал, который совершается по наиболее выгодному пути, т. е. по ущелью , как показано на рис. XI.6 стрелками. Сначала система поднимается до /7, затем двигается ио седлообразному перевалу и, наконец, спускается в более низкую долину . Этот путь называется путем или координатой реакции. Изменение энергии на этом пути у е было показано на рис. XI. 2. Перевал соответствует переходному состоянию (п. с.), имеющему максимальную потенциальную энергию на наиболее выгодном пути реакции, следовательно, энергия активации имеет смысл энергии п. с. [c.242]

Рассмотрим реакцию атома или радикала X с двухатомной молекулой в результате которой получается новая молекула XV и атом, или радикал, 2. Эксперимент показывает, что все бимолекулярные реакции этого типа протекают быстрее с увеличением температуры. Это влияние температуры находит свое выражение в эмпирическом законе Аррениуса. Скорость образования XV пропорциональна произведению концентраций [c.308]

Рассмотрим простейший пример окислительно-восстановитель-ного процесса горение магния Мо в кислороде. Заряд ядра атома магния 12 следовательно, его атом имеет в наружном слое 2 электрона. Теряя их, атом магния превращается в положительно заряженный ион магния Атом кислорода способен присоединять два электрона. Поэтому с атомом кислорода реагирует один атом магния, а с двухатомной молекулой кислорода — два атома магния. Эту окислительно-восстановительную реакцию изображают следующим уравнением [c.49]

Атом водорода по сравнению со всеми другими атомами имеет простейшую структуру. Он состоит из ядра с зарядом и одного электрона. Известны три изотопа водорода Н, (дейтерий О), Н (тритий Т). Несмотря на то что изотопные эффекты для водорода наиболее значительны, что оправдывает использование разных названий для двух тяжелых изотопов, химические свойства Н, О и Т по существу идентичны, за исключением таких характеристик, как скорость и константы равновесия реакций. Эти эффекты будут рассмотрены позднее (разд. 6.10). Обычная форма существования элемента в свободном состоянии—двухатомная молекула, причем возможны разные комбинации—Н,, Вд, Та, НО, НТ, ТО. [c.7]

Теплота диссоциации О двухатомной молекулы, находящейся в газе, обычно равна приблизительно 100 ккал моль, теплота адсорбции молекулы 9 10 ккал моль, а теплота адсорбции Q атома приблизительно равна 35 ккал г-атом. Пользуясь законом Гесса, можно скомбинировать эти три величины так, чтобы получить интересующую нас величину Оа — теплоту диссоциации молекулы на поверхности. Реакцию образования молекулы в объеме можно записать так [c.78]

Пусть поверхность потенциальной энергии рассматриваемой реакции изображается рис. 43, на котором сечение / показывает изменение потенциальной энергии молекулы 2 в зависимости от расстояния — 2, когда атом X находится далеко от 2. Нижняя часть этой кривой, имеющей обычную форму для двухатомных молекул, показана в виде кривой / на рис. 44, на котором по оси ординат отложена энергия, по оси абсцисс — расстояние — 2. Можно считать, что эта кривая изображает потенциальную энергию для начальной стадии [c.142]

Бимолекулярные реакции. Для простой бимолекулярной реакции, в которой участвуют атом и двухатомная молекула, [c.194]

Сродством к электрону Е называется энергия, выделяющаяся при присоединении электрона к атому элемента, находящемуся в состоянии одноатомного газа. Сродство к электрону выражается в эв или ккал/г-атом. Эта величина определяет способность атома элемента образовывать газообразный отрицательный ион, но не характеризует свойств элемента в его обычном состоянии. Так, фтор при обычных условиях газообразен, но состоит из двухатомных молекул. Поэтому при оценке реальной способности фтора присоединять электроны нужно учитывать и энергию диссоциации его молекулы. Важнейшую роль играет и энергия образования кристаллической решетки продукта реакции или энергия гидратации иона (последнее в случае образования растворенного вещества). [c.25]

Галогены — элементы с ярко выраженным неметаллическим характером. В газообразном состоянии они образуют двухатомные молекулы. Вследствие очень высокой химической активности галогены в природе находятся только в связанном состоянии. Большая реакционная способность галогенов обусловливается тем, что их атомы стремятся перейти в отрицательно заряженные ионы по реакции Г+ё- Г , где Г обозначает атом галогена. Сродство к электрону можно рассматривать как стремление атома галогена к полному заполнению электронами валентного уровня до состояния соответствуюшего атома инертного газа. У галогенов до полного заполнения наружного валентного слоя (пз пр ) не хватает лишь одного электрона, поэтому валентное состояние в виде однозарядных отрицательных ионов наиболее устойчиво. Важнейшие свойства свободных галогенов приведены в табл. 19, откуда видно, что максимальным сродством к электрону обладает не фтор, как этого следовало бы ожидать, а менее активный хлор. [c.192]

При поглощении света одноатомными газами или парами атом поглощает энергию и затем отдает ее в виде флуоресцентного излучения. Однако часть этой энергии может быть использована для химической реакции при столкновении возбужденного атома с той или иной молекулой. Так, пары ртути поглощают волны длиной 2537 А. Моль возбужденных атомов ртути имеет избыточную энергию, равную 468 кДж. При помощи этого запаса энергии можно инициировать процессы, требующие меньшего количества энергии. В частности, пары ртути, поглотившие свет указанной длины волны, способны вызывать диссоциацию молекулы водорода на атомы, так как для диссоциации молекулы нужно 430 кДж/моль. Двухатомные молекулы при действии света иногда диссоциируют на свободные атомы. Возможность развития цепной реакции зависит от энергетических особенностей реакции. Так, разложение светом молекулы хлора в смеси водорода с хлором [c.347]

Простейшим типом реакции, которую мы обсудим с количественной стороны, является такая реакция, в которой атом реагирует с двухатомной молекулой с образованием другой двухатомной молекулы и другого атома. Например, атом дейтерия реагирует с молекулой водорода по уравнению [c.680]

Полуэмпирические методы применимы только для расчета трехатомных линейных комплексов, т. е. только к реакции типа атом 4- двухатомная молекула. Однако основные идеи этих методов можно попытаться перенести и на более сложные случаи, используя для трех центральных атомов описанные выше приемы и учитывая при этом информацию о структуре и частотах колебаний, соответствующих остальным степеням свободы [91, 19,20,106]. [c.171]

Однако реакцию можно провести и так, чтобы к каждой молекуле кетона присоединялся только один атом водорода это происходит, например, в тех случаях, когда на кетон в сильнощелочном растворе осторожно действуют натрием, амальгамой натрия или амальгамой магния. При. этом образуются пина коны — двухатомные дитретичные спирты с расположенными рядом гидроксильными группами. Реакция называется пинаконовым восстановлением [c.220]

Авогадро принимал, что молекулы элементарных газов двухатомны, т. е. состоят из двух ато.мов. С этой точки зрения реакцию между азотом и кислородом с образованием окиси азота следовало формулировать в виде N2-b02 = 2N0, т. е. из двух объемов и должно было получиться два объема. Подобным же образом хорошо объяснялись результаты и других опытов Гей-Люссака. [c.16]

Наиболее распространенный подход к анализу перициклических реакций связан с методом корреляционных диаграмм Вудворда — Хоффмана. Общая идея подхода проистекает из аналогий с корреляционными диаграммами для двухатомных молекул (раздел 4.6) и квантовомеханическим правилом непересечения уровней одинаковой симметрии. Различия заключаются в том, что вместо предполагаемых реакций типа атом + атом- двухатомная молекула объе-диненный атом анализируются молекулярные реакции. [c.317]

Пусть 0 = 180°, это означает, что в реакции А Аа -1-+ Аз Ai -Ь А2А3 атом Аз атакует молекулу А Аа вдоль оси A l — Аа (рис. 9). Двухатомная молекула ДхАа сама по себе характеризуется потенциалом Ei(ri), имеющим минимум в точке, отвечающей равновесному расстоянию [c.68]

В начале этой г.павы обменные бимолекулярные реакции были разделены на трех- и четырехцентровые реакции. Те и другие реакции можно также разделить на следующие две группы реакций реакции, в которых в обмене участвует атом (или атомы), и реакции, в которых обмениваются радикалы. В первую группу входят реакции отщепления или отрыва атома, в том числе все обменные реакции между атомом или радикалом и двухатомной молекулой, а также реакции диспропорционировапия, например СП,, + С2Н5 = СН4 -Ь [c.148]

Метод энергия связи — порядок связи. Переходное состояние. ...В...С в реакции А + ВС АВ + С, где В — атом Н, рассматривают как частицу, где каждая связь характеризуется расстоянием г. энергией U и порядком п. В двухатомной молекуле г = Го, U = D , 1. Для вычисдения и в переходном состоянии используют формулы г Го — 0,26 1п п W и Do , где р — константа, зависящая от характера связи в молекуле (табл. 15). [c.89]

АВ, от которой удален атом с, т. е. Гав — го, Гвс = °° (точка б). Точка в соотвегствует энергии системы, когда три атома отделены друг от друга большими расстояниями, т. е. Гав и Гвс очень велики. Сечения по горизонтальной линии аб и вертикальной вб (см. рис. XVI. ) представляют собой кривые потенциальных энергий двухатомных молекул вс и ав соответственно (кривые / и // на рис. XVI.8). Устойчивым состоянием этнх молекул (точки а и б) отвечают минимумы потенциальной энергии. Из рис. XVI.8 видно, что конечное и начальное состояния лежат в двух долинах , разделенных перевалом П. Здесь все три атома максимально сближены и образуют как бы одну молекулу. Реакция, т. е. движение системы, состоящей из трех атомов, из начального состояния в конечное соответствует переходу через этот перевал. Такой переход проходит по наиболее выгодному пути, т.е. с наименьшей затратой энергии (наименьшей энергией активации). Он состоит в подъеме по ущелью , движении Ччзрез седлообразный перевал П и спуске также по ушелью в другую долину . Этот путь, показанный на рис. XVI. стрелками, называется путем или координатой, реакции. Линии равной энергии на рис. XVI. справа и слева от пути реакции лежат на откосах ущелий . Чем дальше они от этого пути, тем выше их положение на откосах ущелья. [c.438]

Химические свойства галогенов. Галогены образуют двухатомные молекулы, распадающиеся на атомы только при высоких температурах (см. табл. 16). При сближении двух атомов галогена облака иеспаренных / -электронов перекрывают друг друга, образуя молекулу Гг (Г — галоген), причем атом галогена в ней приобретает восьмиэлектронную структуру. Галогены энергично, с выделением теплоты соединяются с металлами, образуя соли (название галоген от слов рождать соль ). Так, нагретая медная проволока при взаимодействии с хлором раскаляется, то же происходит с нагретыми железными опилками, а порошок железа горит в хлоре и без предварительного нагревания. Взаимодействие хлора с медью и железом протекает по реакциям Си + С12 = СиСЬ 2Fe-f ЗС12 = 2РеС1з [c.257]

В начале этой главы обменные бимолекулярные реакции были разделены на трех- и четырехцентровые реакции. Те и другие реакции можно также разделить на следующие две группы реакций реакции, в которых в обмене участвует атом (или атомы), и реакции, в которых обмениваются радикалы. В первую группу входят реакции отщ пления или отрыва атома, в том числе все обменные реакции между атомом или.радикалом и двухатомной молекулой, а также реакции диспропорционирования, например, СНз + С2Н5 = СН4 + С2Н4 или N0 + N03 = 2 N02. Вторую группу составляют реакции, которые можно назвать реакциями отщепления или отрыва радикала, какими, в частности, являются реакции замещения или вытеснения, например, О -р СОЗ = СО2 - - 8 или реакции изотопного обмена типа б + СО2 = СОб + О или Ь + Н2О = НВО + Н. [c.286]

Сведения о скорости химической реакции и об энергии активации обычно получанэт, экспериментально изучая химическую кинетику. Расчетные методы в химической кинетике долгое время применялись для решения сравнительно ограниченного круга задач. В настоящее время все большее значение приобретают работы, посвященные возможностям расчета абсолютной скорости реакции, исходя непосредственно из свойств взаимодействующих молекул. Особый интерес представляет изучение связи скорости реакции с формой потенциальной поверхности. Идея такой связи принадлежит Эйрингу и Поляньи, предложившим в 1935 г. метод активированного комплекса. Допустим, атом С взаимодействует с двухатомной молекулой АВ по реакции АВ + + С = А -Ь ВС. По мере приближения С к АВ вдоль прямой, соединяющей ядра А и В, связь между В и С усиливается, а между А и В ослабевает. На некотором расстоянии С от АВ возникает промежуточное состояние, при котором образуется так называемый комплекс А — В — С. При распаде последнего образуется свободный атом А и молекула АС. [c.116]

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]

Изменение значений энергии атомизахщи ( ат) многих двухатомных молекул простых веществ отвечает также вертикальной периодичности (см. рис. 7). Энергия атомизации — это энергия разрыва химической связи для реакции диссоциации молекул на нейтральные атомы. Из рис. 7 следует, что максимумы на кривых ат=/(2) повторяются у элементов VA-группы, а минимумы — у галогенов и щелочных металлов. [c.53]

Электроны Не переходят на эту орбиталь, более близкую по энергии к АО (Не), чем к АО (Н ). Атом Не —донор, ион Н — акцептор. По своей природе связь здесь ничем не отличается от ковалентной связи молекулярная орбиталь охватывает ядра Не и Н. Но в отличие от молекулы 2, где ковалентную связь осуществляют два электрона, но одному от каждого атома, в ионе НеН два электрона связи предоставлены одним атомом. Таким образом, правильнее говорить о донорно-акцепторном механизме образования ковалентной связи, а не о донорно-акцеп-торной связи, как принято обычно. Связь эта всегда имеет известную полярность, так как на доноре возникает положительный, а на акцепторе — отрицательный заряд из-за сдвига электронов от донора к акцептору. Донорно-акцепторный механизм широко распространен в реакциях комплексообразования с участием двухатомных и многоатомных молекул. Из рассмотренных молекул донором может быть, например, молекула СО. У многоатомных молекул донорами могут быть молекулы ННз,Н20 и др., у которых имеются несвязывающие МО, заполненные парой электронов. [c.140]

Галогены воспроизводят электронные оболочки благородных газов путем привлечения одного электрона от какого-либо другого атома с образованием соответствующего иона. Например, фтор в соединениях воспроизводит электронную конфигурацию неона (152252р ) при этом атом, вступающий в реакцию с галогеном, превращается в катион. Система из семи периферических электронов атомов галогенов з р ру р/) обеспечивает возможность образования электронного октета. В этом случае два атома, взаимно обменивающиеся электронами, образуют систему, воспроизводящую простую ковалентную связь. Примерами такой связи могут служить молекулы самих двухатомных галогенов межгалоидных соединений, в том числе галоидофторидов и галоидоводородов. [c.14]

Он признавал также, что молекулы могут быть одноатомными (ртуть), двухатомными (водород, хлор) и многоатомными (так, молекула фосфора состоит из 4, а серы — из 6 атомов). Во.время реакций молекулы делятся на атомы, из которых образуются новые молекулы. Работа малоизвестного в научном мире скромного служащего государственного учреждения Годэна была слишком смелой, чтобы законодатели тогдашней химии всерьез стали рассматривать ее основные положения. Берцелиус, Дюма, Уолластон, Мичерлих и многие другие не могли разобраться, где атом, а где молекула и каков состав последней, а Годэн-у все ясно. Кому это может понравиться Даже Дюма не поддержал своего ученика, другие химики обошли эту работу молчанием, а Берцелиус не выдержал и упрекнул умиика в пустом фантазерстве. [c.83]

В основном в реакциях участвует атом углерода карбонцльцой группы, как правило, остальные части молекул (радикалы) не подвергаются изменению. При восстановлении кетонов возможно усложнение углеродной цепи в результате соединения радикалов между собой с образованием двухатомных спиртов. [c.461]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология