Энергия и длина химических связей

Таблица 16. Длина и энергия разрыва химических связей

В табл. 1.6 приведены значения длины и энергии ряда химических связей. [c.66]

Длины и энергии разрыва химических связей [c.120]

В каких пределах находятся значения энергии и длины химической связи [c.79]

Прочность химической связи характеризуется энергией связи, т. е. энергией, необходимой для разрыва связи. Значения энергии разрыва химических связей обычно приводятся в расчете на 1 моль вещества. Так, для молекулы На энергия связи равна 432,1 кДж/моль, р2—155 кДж/моль, НР — 565,7 кДж/моль. Длина связи — расстояние между ядрами атомов, образующих связь. Например, длина связи в молекуле Н2 равна 0,074 нм, р2 — 0,142 нм, НР — 0,092 нм. Кратные связи короче простых, что можно проиллюстрировать примером связей углерод — углерод длина одинарной связи С—С 0,154 нм, двойной С=С 0,134 нм, тройной С = С 0,120 нм. [c.52]

Используя справочные данные об энергии и длине химической связи, укажите, в какой из частиц каждого набора связь будет прочнее [c.53]

Гибкость молекул и их способность с небольшими затратами энергии переходить из одних конформационных форм в другие играет выдающуюся роль в морфологии каталитических превращений. Эти формы поддаются структурному анализу, так как длины определенных химических связей варьируют незначительно в различных молекулах. То же справедливо для углов, под которыми взаимно располагаются различные химические связи одного и того же атома, например простые связи углеродных тетраэдров или углы между двойными и простыми связями у углерода и азота и т. д. Известны также отправные размеры и ориентации групп молекул в разных циклах и их конформации. Это дает возможность определить, какие конформации возможны для данной молекулы и какие из конформационных форм наиболее благоприятны для определенного типа реакций. Сравнение реакционной способности молекул различного строения позволяет проверять выводы, вытекающие из конформационных схем. При этом приходится учитывать также специфику ориентации и длин химических связей и соответствующих электронных орбиталей у атомов (ионов) активных центров катализатора и влияние на конформацию реагирующих молекул, их химических связей с поверхностью. [c.47]

Итак, химическая связь образуется в результате того, что электрон оказывается на связывающей молекулярной орбитали. При этом зависимость энергии взаимодействия от расстояния между ядрами (кривая потенциальной энергии молекулы) имеет минимум, которому соответствует наиболее устойчивое состояние молекулы (рис. 20). Координата / о этого минимума равна среднему расстоянию между ядрами в молекуле, которое называется длиной химической связи. Глубина кривой в точке минимума О представляет собой энергию химической связи, т. е. энергию, которую необходимо затратить, чтобы разрушить молекулу на исходные части. Энергия связи рассмотренного иона Н2, образованного из частиц Н и Н, составляет О = = 2,7 эВ, а длина химической связи / о = 1,06 А. [c.59]

Из таблицы видно, что средняя разница между длинами связей одного металла с фтором и гидроксилом практически одинакова — 0,08 А — и не изменяется в пределах ошибки опыта при переходе от гидроокиси лития к борной кислоте. Таким образом, водородная связь не оказывает существенного влияния на величины межатомных расстояний, что вполне понятно, если учесть малость энергии водородной связи ло сравнению с энергией обычной химической связи. То закономерное изменение длин связей, которое демонстрировалось в табл. 71, от- [c.172]

Дальнейшее сближение атомов (на расстояние меньше Го) требует больших затрат энергии вследствие взаимного отталкивания. одноименно заряженных ядер атомов. Поэтому ядра связанных атомов остаются на расстоянии го и совершают колебания относительно друг друга. Равновесное межатомное расстояние Го называют длиной химической связи длина является одной из главных характеристик связи. Для молекулы Н2 = 0,074 нм при радиусах атомов водорода 0,053 нм. [c.47]

По длине химической связи косвенно можно судить о такой ее важнейшей характеристике, как прочность. Чем ближе располагаются взаимодействующие атомы, тем полнее перекрываются их атомные орбитали. Следовательно, химическая связь тем прочнее, чем меньше ее длина. Количественно прочность связи характеризуют энергией. Энергия связи Е равна работе, которую необходимо затратить на разрыв связи, и измеряется в килоджоулях, отнесенных к одному молю вещества. В молекуле водорода энергия связи высока н,=435 кДж/моль, что объясняется небольшими размерами взаимодействующих атомов. [c.47]

Для осуществления реакции молекулы реагирующих веществ должны сблизиться на расстояние, сравнимое с длинами химических связей. В этом случае становится возможным перераспределение химических связей в молекулах реагирующих веществ. Однако для осуществления реакции необходима затрата энергии на деформацию, ослабление химических связей в исходных молекулах, чтобы осуществилось их превращение в новые, более устойчивые химические связи в продуктах реакции. [c.10]

Длина химической связи. Вторая фундаментальная характеристика связи — ее длина. Под длиной связи понимают расстояние между центрами ядер атомов в молекуле (и кристалле), когда силы притяжения уравновешены силами отталкивания и энергия системы минимальна. Длины связей определяют экспериментально по рентгеноструктурным и спектральным данным. Расчетные методы, основанные на использовании величин атомных и [c.77]

Химическая связь — явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрытием электронных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы (молекула, комплекс, кристалл и т.п.). Химическая связь характеризуется энергетическими и геометрическими параметр рами. Важнейшей энергетической характеристикой служит энергия химической связи, определяющая ее прочность. К геометрическим параметрам относятся длина химической связи, углы между связями в молекулах, комплексах, кристаллах и т.п. [c.56]

На рис. 30 показана зависимость энергии молекулы водорода от межъядерного расстояния, образование молекулы водорода представлено сплошной кривой. Она состоит ИЗ двух ветвей притяжения аЬ и отталкивания Ьс атомов. В точке минимума силы притяжения уравновешиваются силами отталкивания. Равновесное расстояние го, т.е. расстояние от минимальной точки Ь до оси ординат, представляет собой длину химической связи, а отрезок от минимума кривой до оси абсцисс характеризует энергию связи или энергию диссоциации Ец молекулы водорода на атомы. При образовании молекулы водорода (рис. 30, сплошная кривая) спины электронов антипараллельны, а отсутствие химического взаимодействия (пунктирная кривая) характеризуется параллельностью электронных спинов. Это вытекает из анализа уравнения (IV.9) при перемене координат электронов с соблюдением принципа Паули. Уравнение (IV.9) можно записать в виде двух самостоятельных выражений [c.69]

Расстояние, соответствующее положению минимума на кривой, является равновесным межъядерным расстоянием и определяет длину химической связи. Так как атомы в молекуле участвуют в колебательном движении относительно положения равновесия, расстояние между ними постоянно меняется, т.е. атомы не жестко связаны друг с другом. Равновесное расстояние соответствует при данной температуре некоторому усредненному значению. С повышением температуры амплитуда колебания увеличивается. При какой-то достаточно большой температуре атомы могут разлететься на бесконечно большое расстояние друг от друга, что будет соответствовать разрыву химической связи. Глубина минимума по оси энергии определяет энергию химической связи, а величина этой энергии, взятая с обратным знаком, будет равна энергии диссоциации данной двухатомной частицы. Если сближаются атомы водорода, электроны которых имеют параллельные спины, между атомами возникают лишь силы отталкивания, а потенциальная энергия такой системы будет возрастать (рис. 10). [c.43]

Выше уже отмечалось, что в ходе химической реакции существенный вклад в энергию взаимодействия реагирующих молекул, находящихся на расстояниях, превышающих длины химических связей, вносят электростатические взаимодействия [c.208]

Идеи, обсуждавшиеся в предыдущем разделе, схематически отражены на рис. 10.7 на примере элементарной реакции Ач В. Для участия в реакции молекула А должна приобрести дополнительную энергию Еа, в результате чего она превратится в активированный комплекс X, который затем реагирует с образованием продукта В. Чтобы участвовать в реакции, молекула В должна приобрести количество энергии Е >Еа и превратиться в активированный комплекс X, который в дальнейшем реагирует с образованием А. Координатой реакции (абсцисса на рис. 10.7) может быть, например, длина химической связи, изменяющаяся при переходе от А к В. [c.300]

Длина химической связи. Под длиной связи понимают расстояние между центрами ядер атомов в молекуле (и кристалле), когда силы притяжения уравновешены силами отталкивания и энергия системы минимальна. Длины связей определяют экспериментально по рентгеноструктурным и спектральным данным. [c.58]

Изложение материала очень наглядно, чему способствует большое количество иллюстраций. Помещены справочные таблицы энергии, валентных углов и длин химических связей многих простых молекул, а также таблицы потенциалов ионизации и сродства к электрону у атомов. [c.312]

Энергия большинства химических связей составляет 40 ккал моль и более, и поэтому в фотохимических процессах чаще всего используют свет с длиной волны менее 700 нм. Это происходит потому, что кванты такого света способны разрывать связи (разделять электроны), что приводит к химическим превращениям вещества. Если время жизни возбужденной молекулы достаточно [c.24]

Вернемся, однако, к приближению Борна — Оппенгеймера. Для химика его значение чрезвычайно велико, так как оно привносит в теорию строения молекул широкий круг фундаментальных понятий. Прежде всего сюда относятся практически все стереохимиче -ские понятия и представления (длина химической связи, угол между связями, конформация, конфигурация, симметрия ядерного полиэдра и т. д.), а также понятия многомерной поверхности потенциальной энергии и потенциальной кривой и мкогне, многие другие, которые вне рамок адиабатического приближения теряют смысл. [c.113]

Изучение процесса термической диссоциации на примере таких простых по химическому строению и составу соединений, какими являются алканы, важно для выяснения величин энергий индивидуальных химических связей органических соединений, а также решения тонкого вопроса о взаимном влиянии связей в молекуле с различной длиной и строением углеродной цепи. Весьма заманчиво использовать изучение термического распада регулярно построенных алканов в целях химической кинетики — выяснения влияния длины углеродной цепи и ее строения на динамические параметры реакций распада (энергия активации, стерический фактор и др.) и построения моделей или механизма превращений. Дястаточно напомнить, что учение о мономолекулярных реакциях и теория этих процессов — большой раздел химической кинетики, который в значительной степени опирается на экспериментальное изучение реакций термической диссоциации различных соединений, в том числе и углеводородов. [c.3]

Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ. Влияние природы реагирующих частиц определяется их атомным составом, пространственным строением и молекулярными свойствами. Скорость химической реакции определяется скоростью разрыва одних и образования других химических связей. Эти превращения происходят в элементарном акте реакции. Мы знаем, что изменение длины химической связи, валентных углов и других геометрических параметров молекулы сопровождается изменением ее потенциальной энергии. Поэтому и взаимодействие частиц в элементарном акте реакции также должно характеризоваться изменением потенциальной энергии всей системы. Поскольку реагирующие молекулы обьгчно содержат много атомов, то элементарный акт химической реакции характеризуется многомерной поверхностью потенциальной энергии. На этой поверхности потенциальной энергии отражается влияние изменения каждого геометрического параметра одной молекулы на энергии ее взаимодействия с другой молекулой и наоборот. [c.189]

Поскольку каждая структурная единица цепи содержит электроны и положительно заряженные ядра, она обладает локальным электрическим полем, которое оказывает влияние на соседние структурные элементы. В результате этого между химически несвязанными атомами, принадлежащими одной макромолекуле или разным, возникает взаимодействие, проявляющееся 8 притяжении и отталкивании Назовем это взаимодействие физическим. На большом расстоянии между несвязанными атомами действуют силы притяжения, но при достаточном сближении исключающем возможность химического взаимодействия) проявляются силы отталкивания. В результате атомы располагаются на некотором расстоянии, характернзующ.е ся минимальной потенциальной энергией. Для многих органических соединений эти расстояния составляют 0,3—0,5 нм. Таким образом, физические связи внутри макромолекул или между ними, так же как и в низкомолекулярлых веществах, имеют электрическую природу. Их образование не сопровождается смещением или переходом электронов и происходит на расстояниях, превышающих длину химических связей, т. е. для этих связей характерно дальнодействие, [c.19]

Ориентационные силы. Электростатические взаимодействия между диполями. Дипольный момент р малой молекулы или атомной группы равен по порядку величины произведению заряда электрона (4,8 10 ед. СГСЭ) на длину химической связи ( 10 см). Единица дипольного момента, равная 10 ед. СГСЭ, называется дебаем (В). Диполи стремятся установиться аптипа-раллельно или в хвост друг к другу. Энергия ориентационного взаимодействия двух диполей обратно пропорциональна кубу расстояния между ними [c.55]

На поверхности молекулярных кристаллов резко различаются расстояния между соседними атомами, связанными химически в одной молекуле, и расстояния между соседними атомами разных молекул. Однако поверхность отдельной грани таких кристаллов можно рассматривать как физически однородную благодаря строгой периодичности изменения потенциальной энергии при перемещении адсорбированной молекулы вдоль такой поверхности. В этом случае периодически повторяющиеся участки представляют собой площади, занимаемые молекулами на соответствующей грани кристалла. Эти площади могут быть значительными, а периодичность может сильно зависеть от направления перемещения адсорбированной молекулы вдоль поверхности грани. Например, в случае кристаллов -алканов площади периодически повторяющихся участков часто состав.яяют десятки А , причем движение вдоль оси одной вытянутой молекулы к-алкана связано с периодичностью на расстоянии, определяемом длиной химической связи С—С, равной около 1,5 А, а при переходе от одной молекулы к-алкана к другой периодичность определяется ван-дер-ваальсовыми размерами групп СНа соседних параллельно расположенных молекул и-алканов, т. е. проявляется на рас- [c.19]

Эти экспериментальные данные объясняются исследователями различно. Догадкин и Тарасова [3, 7] объясняют влияние природы поперечных связей на прочность вулканизатов двумя факторами энергией диссоциации химических связей и длиной сшивок. При переходе от углерод-углеродных связей к полисульфидным их энергия уменьшается [1]. Авторы [1] Считают, что если основные цепи соединены слабыми связями С энергией ниже, чем связь основной полимерной цепи (полисульфидные, солевые ), то эти связи способны в условиях растяжения разрываться и вновь восстанавливаться, что способствует диссипации локальных перенапряжений. Если же цепи соединены прочными связями, то при деформации будут разрываться цепи (в первую очередь — более короткие), при этом напряжение в соседних цепях возрастает, что вызовет, в пределе, разрушение вулканизата. Аналогичных взглядов придерживаются Бейтман [71] и Маллинз [70]. Явление перегруппировки полисульфидных поперечных связей под действием больших напряжений эксперименталь- [c.97]

Энергия взаимодействия соседних атомов полимерной цепи представлена на рис. 2.2 (кривая /). Для органических полимеров потенциальная энергия взаимодействия задавалась в виде функции Морзе. Если к цепи приложена постоянная внешняя сила / = onst, то энергия взаимодействия соседних атомов описывается кривой с максимумом (кривая 2 на рис. 2.2). Таким образом, в теории Губанова и Чевычелова максимум появлялся только при наличии растягивающей силы. (На рис. 2.2. Го — межатомное расстояние, или длина химической связи Ат —уд- [c.24]

Теория молекулярных орбиталей. Теория резонанса. Для того чтобы возникла химическая связь между атомами, они должны приблизиться друг к другу. При таком сближении на определенном расстоянии между ядрши происходит перекрывание электронных оболочек электроны попадают между ядрами, теряют энергию, атомы притягиваются, образуется химическая связь. При дальнейшем сближении ядер начинает сказываться отталкивание между ними и потенциальная энергия вновь возрастает. Минимум потенциальной энергии системы на кривой энергия — расстояние между ядрами отвечает длине химической связи (рнс. 10). [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология