Энергия молекулы полная

Внутренняя энергия системы. Закон сохранения энергии. Любая система состоит из материальных частиц (атомов, молекул, ионов), находящихся в непрерывном движении. Движение и материя взаимосвязаны. Нет материи без движения и движения без материи. Количественной характеристикой движения является их энергия. В соответствии с формой движения частиц в системе различают поступательную и вращательную энергию молекул, колебательную энергию атомов и групп атомов в молекуле, энергию движения электронов (энергия оптических уровней), внутриядерную и другие виды энергии. Совокупность всех видов энергии частиц в системе называется внутренней энергией системы. Внутренняя энергия является частью полной энергии системы. В величину полной энергии входят внутренняя, кинетическая и потенциальная энергии системы в целом. Внутренняя энергия системы зависит от природы вещества, его массы и от параметров состояния системы. С увеличением массы системы пропорционально ей возрастает и внутренняя энергия, так как она является экстенсивным свойством системы. [c.185]

В рамках одноэлектронного приближения можно рассматривать слейтеровские детерминанты (либо построенные из них надлежащим образом линейные комбинации, например Д з и ЗА 4) указанных электронных конфигураций в качестве волновых функций, описывающих возбужденные электронные состояния молекулы Нг. Соответствующие им энергетические уровни вычисляются аналогично тому, как это было сделано при определении энергии Ео основного состояния [см. (9.25)], включая их выражение через интегралы вида (9.30) и (9.31). Полную энергию молекулы полн можно найти путем сложения полной электронной энергии и энергии взаимодействия ядер, которая определяется кулоновским отталкиванием двух точечных зарядов -1-е и в рамках приближения Борна — Оппенгеймера вообще не зависит от электронного состояния молекулы. На рис. 9.3 показано изменение полной энергии молекулы Нг в различных электронных состояниях в зависимости от расстояния между атомами. Минимумы имеются на кривой основного состояния (минимум на этой кривой отвечает равновесному расстоянию между атомами при образовании молекулы) и на кривой [c.191]

Целью расчетов в рамках метода ССП, как правило, является получение теоретических данных об основном состоянии электронной системы. В разд. 5.5 было показано, что полная электронная энергия системы выражается несложным образом через собственные значения оператора ССП и энергию межэлектронного взаимодействия [см. (5.62)]. Для некоторых целей полную энергию молекулы "полн (отличающуюся от полной электронной энергии на постоянную величину, соответствующую отталкиванию атомных остовов) удобнее представлять через одноатомные и двухатомные вклады [c.223]

Рассмотрим изолированную систему, состоящую из N одинаковых, но обладающих различной энергией молекул и занимающую постоянный объем V. Пусть каждая из Л 1 молекул обладает энергией 81, каждая из N2 молекул — энергией гг и т. д. или, другими словами, молекул находятся на энергетическом уровне Еь N2 молекул — на энергетическом уровне гг и т. д. Очевидно, полная энергия системы [c.89]

Полную кинетическую энергию молекулы е можно выразить как через общую скорость с, так и через ее составляющие вдоль координатных осей и, v к w. [c.99]

Среднее значение полной кинетической энергии молекулы на основании уравнения (111,54) можно записать так [c.101]

Вс — полная кинетическая энергия молекулы, равная. [c.102]

Вид уравнения, выражающего закон распределения молекул по энергиям, зависит от того, из каких составляющих суммируется энергия молекул. Например, полная кинетическая [c.103]

В разделе е отмечалось, что если энергия молекул выра-жается суммой некоторого числа членов, являющихся квадра тичными либо относительно пространственных координат ( ), либо относительно импульсов (/з ), то форма закона распределения не зависит от того, сколько именно членов входит в выражение для кинетической и сколько — в выражение для потенциальной энергии. Однако вывод закона упрощается, если рассматривается одинаковое число членов , выражающих потенциальную кинетическую энергию. Физически это соответствует допущению, что полное движение молекул представлено числом 5 независимых гармонических осцилляторов. Энергию молекулы в этом случае можно записать так [c.106]

Дело в том, что свойства молекулярных систем можно разбить на два класса одноэлектронные и коллективные. Одноэлектронными называют те свойства, которые в первом приближении связаны с поведением отдельных электронов (например, потенциалы ионизации, электронные спектры). Коллективные же свойства. уже в первом приближении связаны с поведением всех электронов молекулы. Примерами коллективных свойств могут служить полная энергия молекулы, суммарная энергия ее связей, дипольный момент, равновесные межъядерные расстояния. [c.209]

Как указано выше, молекула в невозбужденном состоянии имеет минимальную энергию. В невозбужденной молекуле ядра атомов совершают колебания относительно равновесного положения Го. Кривая энергии молекулы характеризует сумму энергетических изменений, которые происходят с уменьшением расстояния между ядрами прн образовании молекулы. За вычетом появляющейся при сближении атомов, небольшой нулевой энергии ео колебаний ядер около положения равновесия изменение энергии системы представляет сумму изменений полной энергии электронов и потенциальной энергии взаимодействия ядер. Эта сумма Ео для равновесного расстояния Го отличается от энергии образования связи св на величину ео. [c.75]

Если при образовании молекулы из атомов электрон займет орбиталь )1, с низкой энергией, то полная энергия системы понизится, система перейдет в более устойчивое состояние—образуется химическая связь. Поэтому орбиталь ф называют связываю-щей. Переход электрона на орбиталь фг увеличит энергию системы, связь при этом ие образуется, наоборот, система станет менее устойчивой. Та4<ую орбиталь назы- ГП [c.101]

В активированном комплексе полную внутреннюю энергию молекул можно локально представить в виде суммы [c.73]

В основном состоянии 2л электронов молекулы занимают п наиболее низких молекулярных орбиталей. Полная электронная энергия молекулы принимается равной сумме орбитальных энергий всех электронов [c.111]

Анаэробная ферментация (или гликолиз), цикл лимонной кислоты и дыхательная цепь присущи всему живому на Земле вьипе уровня бактерий. Некоторые аэробные, т.е. поглощающие кислород, бактерии тоже используют этот процесс для полного окисления глюкозы или аналогичного метаболита-в диоксид углерода и воду. Другие анаэробные, т.е. непотребляющие кислород, бактерии осуществляют только ферментацию поглощение глюкозы или других богатых энергией молекул, их разрыв на меньшие молекулы, такие, как пропионовая кислота, уксусная кислота или этанол, и использование сравнительно небольших количеств высвобождаемой сво- [c.333]

Этот постулат предполагает, что в формуле орбитального приближения (19.2) для полной электронной энергии молекулы последние два члена (поправка на усредненную энергию отталкивания электронов и энергия отталкивания ядер) компенсируются. В этом же приближении электронная энергия атомов равна сумме орбитальных энергий в атомах или 2па. Отсюда энергия диссоциации молекулы или сумма энергий связей равна [c.111]

Учитывая, что энергия поступательного движения молекулы, как это следует из механики, отделяется от энергии остальных видов движения, полную энергию молекулы еу можно записать в виде [c.310]

Исследовался также вопрос о влиянии начальной кинетической энергии и полного момента импульса системы на распределение энергии между продуктами реакции. Кинетическая энергия Т относительного движения невзаимодействующих молекул N2 и атома О и внутренняя е (колебательная и вращательная) энергия молекулы N2 составляют полную энергию системы. Начальные условия для расчета траекторий выбираются случайным образом, поэтому величины Г и е оказываются тоже случайными. Достаточно исследовать детально функцию распределения одной из этих величин, так как они связаны законом сохранения знергии. Рассмотрим функцию распределения Ф (е) энергии е. Эта энергия распределена на отрезке от О до Ек, где зависит от полной энергии системы N2 О. Анализ [c.117]

Элементарный акт превращения цис-бутилена в транс-бутилен можно представить в первом приближении как плавное изменение угла ф от О до л. В ходе такого поворота будет изменяться потенциальная энергия молекулы (полная энергия электронов плюс потенциальная энергия ядер). Основным фактором, определяющим эту энергию, в данном случае будет степень перекрывания тех 2р-6рбиталей средних атомов С, которые не участвуют в формировании s/з -гибридных орбиталей и тем самым в формировании трех б-связей, образуемых каждым из этих атомов. При ф = О и ф = л это перекрывание будет максимальным и потенциальная энергия, как функция ф, будет иметь минимум при этих значениях ф. Наименьшее перекрывание осуществляется при ф = л/2, когда л-связь можно считать полностью разорванной, и потенциальная энергия частицы при этом будет максимальна. [c.267]

При обсуждении резонансного эффекта мы коснулись вопроса о взаимодействии я-орбиталей заместителя с л-МО остатка. В молекуле стирола, например, взаимодействие с я-орбиталями винильной группы ведет к понижению электронной энергии молекулы. Полная хюкке- [c.402]

Так как потенциальная энергия Е падает до нуля иа больших расстояниях, то избыток эпергин должен превращаться в кинетическую энергию. Лтомы АиВ могут образовать нри столкновении молекулу АВ в том случае, если опи будут первоначально обладать анергией E . Обралопавшаяся молекула будет стабильной, если она потеряет часть энергип. так чтобы в итоге полная энергия молекулы АВ была ниже Е. [c.195]

Для объяснения отличия валентных углов в молекулах НзО и ЫНз от 90° следует принять во внимание, что устойчивому состоянию молекулы отвечает такая ее геометрическая структура и такое пространственное расположение электронных облаков внеп, -ннх оболочек атомов, которым отвечает наименьпшя потенциальная энергия молекулы. Это приводит к тому, что при образовании молекулы формы и взаимное расположение атомных электронных облаков изменяются по сравнению с их формами и взаимным расположением в свободных атомах. В результате достигается более полное перекрывание валентных электронных облаков и, следовательно, образование более прочных ковалентных связей. В рамках метода валентных связей такая перестройка электронной [c.135]

Полная энергия молекулы, описываемой гамиль тонианом / ол, составленным из одно- и двухэлектронных операторов, может быть выражена через матрицы плотности первого и второго порядков следующим образом [c.178]

В (16.7) первые четыре члена обозначают потенциальную энергию притяжения электронов 1 и 2 к ядрам А и В соответственно, пятый член — потенциальную энергию взаимного отталкивания электронов 1 и 2, последний член —энергию отталкивания ядер. Аналогично строится гамильтониан и для многоатомных молекул. Полная волновая функция молекулыФ од, учитывающая и спин, должна удовлетворять принципу Паули антисимметрии волновых функций и строится в виде определителя (см. 5). Для молекулы, так же как и для атома, точное решение уравнения (16.1) возможно лишь для системы, содержащей один электрон —для молекулярного иона типа Иг. Уже для молекулы На в выражении (16.7) появляется член (энергия [c.52]

Для систем с не очень большим числом электронов в расчетах с расширенным многоэкспоненциальным базисом АО ЕохФ составляет 99—99,9% Еэл- Однако радоваться этому обстоятельству приходится не всегда, ибо, несмотря на большую относительную точность расчета Еохф, энергия диссоциации молекулы (Ое) определяется в ограниченном методе Хартри — Фока с большой абсолютной ошибкой (вплоть до 200% от истинного значения), а иногда и с неверным знаком (как, например, для молекулы з). Это неудивительно, поскольку энергия диссоциации (энергия связи)—наименее удобная для квантовохимического расчета величина. Ведь она получается в виде малой разности двух больших величин — полной энергии молекулы и полной энергии исходных атомов (или фрагментов). [c.186]

Более того, квантовомеханические расчеты электронной структуры молекулы метана показали, нто тетраэдрическая конфигурация этой молекулы отвечает наибольшей, по сравнению со всёми другими возможными для нее конфигурациями, электронной энергии. И только благодаря тому, что этой конфигурации соответствует минимум энергии отталкивания ядер, в результате чего полная энергия молекулы (равная сумме ее электронной и ядерной энергий) оказывается все же минимальной, связи С—Н в метане направлены в углы тетраэдра. Таким образом, геометрия молекулы не обусловлена данным типом гибридизации. Последняя лишь устанавливает соответствие между взаимным расположением ядер и пространственным распределением электронной плотности. Но это не единственная, и даже не главная в современной теории строения молекул, функция концепции гибридизации. [c.209]

С повышением температуры растворимость компонентов масляных фракций в полярных растворителях увеличивается и при критической температуре растворения (КТР) наступает полное растворение их в данном количестве растворителя. При растворении компонентов масляных фракций в избирательных растворителях при температурах как выше, так и ниже КТР, система находится в жидком состоянии, т. е. и в том, и в другом случае энергия межмолекулярного притяжения больше энергии теплового движения молекул. Образование однофазной системы при темле-ратурах выше КТР объясняется тем, что в этих условиях кинетическая энергия молекул достаточна для преодоления различия в энергиях межмолекулярного притяжения однотипных молекул компонентов, входящих в состав масляной фракции, и взаимного притяжения молекул самого растворителя [4]. При температурах ниже КТР т-0пловое движение молекул превышает силы притяжения молекул не всех компонентов масляной фракции, в результате чего система разделяется на две жидкие фазы. Критическая температура растворения зависит от структуры углеводородов и природы растворителя. [c.48]

Пусть в начальном состоянии колебательная энергия молекулы равняется нулю. Тогда сб. 1ижение А и ВС изображается на поверхности потенциальной энергии прямолинейны м участком траектории, проходящей к тупику по дну долины. Процесс колебате.ттьного возбуждения соответствует отражению точки, причем, разлет атома А и возбужденной молекулы ВС описывается синусообразыой траекторией, которая не может пересечь эквипотенциальную линию 1, соответствующую полной энергии Е (см. рис. И). [c.65]

Реальная удельная теплоемкость одноатомных газов при температурах, существенно больших температуры насыщения, действитель]ю имеет значения, предсказываемые кинетической теорией газов. Двухатомные и многоатомные газы имеют, од]]ако, более высокие удельные теплоемкости вследствие упругих колеба] ий молекул, которыми пренебрегает эта теория. Такие колебания возбуждаются столк]]овениямн, которые передают минимальный квант энергии /ге (где к — постоян]1ая Планка, равная 6,6253 10- Дж-с, а Л) — частота колебаний молекулы как упругого вибратора, с ). С ростом температуры число столк1]овений, удовлетворяющих этому требованию, также растет, таким образом увеличивая вклад к0лебателы]0й энергии в полную энергию многоатомного (но по-прел<]1е-му идеального) газа. [c.155]

Основным предположением статистической теории РРКМ является предположение о том, что энергия практически мгновенно перераспределяется между всеми квантовыми состояниями, отвечающими одной и той же энергии. Это позволяет характеризовать скорость распада молекулы из данного квантового состояния лишь энергией этого состояния. Однако не вся энергия молекулы может быть свободно перераспределена между всеми степенями свободы и не все степени свободы равноправно участвуют в процессе перераспределения энергии. В теории вводится понятие активных и неактивных степеней свободы. К неактивным степеням свободы, как правило, относятся те степени свободы, квантовые состояния которых не изменяются в процессе реакции. Такие степени свободы называются адиабатическими, к ним обычно относятся вращательные степени свободы. Неадиабатические колебательные степени свободы предполагаются активными, и между ними и неактивными степенями свободы не происходит полного статистического обмена энергией. [c.188]

Метод Хартри — Фока, или в иной терминологии метод самосогласованного поля (ССП), воспроизводит полную энергию молекулы в ряде случаев с поразительной степенью точности, полная энергия может достигать 99 % от экспериментального значения этой величины. Имеются тем не менее молекулы, характеристики которых представляются парадоксальными в методе ССП. Например, молекула Fj при равновесном расстоянии в однодетерминаитном приближении имеет отрицательную энергию связи, т.е. полная энергия молекулы оказывается превышающей сумму энергий свободных атомов. И в других случаях электронное строение некоторых молекул даже при равновесной геометрии должно описьшаться более точно, чем это принято в методе Хартри -Фока, т.е. с привлечением большего числа детерминантных функций. Это положение превращается в правило при рассмотрении процессов диссоциации молекулы, где особенно существенны эффекты электронной корреляции. [c.103]

Примем, что энергия молекулы аддитивно складывается из отдельных видов эне4)гии, т. е. отдельные формы движения независимы. Для решения большинства задач ограничиваются обычно четырьмя видами энергии. Полная энергия молекулы е, равна сумме энергий поступательного е , вращательного е , колебательного и электронного Ёэ движения [c.156]

Данные табл. И. 4 подтверждают сказанное. Если сравнить внутреннюю (полную) поверхностную энергию жидкостей, молекулы которых имеют углеводородные радикалы и разные функциональные группы, то обращает на себя внимание тот факт, что все они имеют близкие значения этой энергии, колеблющиеся около значения 50-10- Дж/м Это объясняется тем, что их поверхности имеют одинаковую природу, определяемую углеводородным радикалом. Для обеспечения минимальной поверхностной энергии молекулы на поверхности ориентируются таким образом, что радикалы находятся на поверхности, а функциональная группа внутри фазы. Ориентирование поверхностных молекул, безусловно, снижает энтропийную составляющую внутренней энергии поверхностного слоя, так как обеспечивает определенную унорядоченность [c.31]

Так как в процессах активации и дезактивации в качестве второй частицы, отдающей энергию молекуле А или отпимаюи1ей энергию от А, могут выступать любые молекулы, то величина к зависит от полного давления в системе, а не от парциального давления частиц А. Поэтому в области малых давлений константа скорости мономолекулярных реакций возрастает при добавлении инертных газов, не принимающих участия в самом акте химического превращения. [c.93]

Полная энергия молекулы в приближении Хартри - Фока может составлять 98-99 % от ее экспериментального значения. Тем не менее для решения основной химической задачи — изучения механизма протекания химической реакции приближение Хартри — Фока оказывается часто недостаточным. При разумном выборе геминальных функций достигается более точное описание электронных характеристик молекулы по сравнению с однотерминантным (в случае замкнутой электронной оболочки) приближением, однако для этого необходимо предварительно решить систему уравнений Хартри - Фока. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология