Молекулы энергия потенциальная

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]

Процесс предиссоциации легче всего можно себе представить, рассматривая потенциальные кривые (рис. П,.6) и пользуясь при этом принципом Франка — Кондона. Кривая I в обоих случаях соответствует нормальному состоянию. В результате электронного возбуждения молекула переходит в новое энергетическое состояние, которому соответствует кривая 2. Еще большему запасу энергии соответствует кривая 3. Пока верхний колебательный уровень лежит ниже уровня О, молекула вполне устойчива, и этим переходам соответствуют полосы нормального строения. Начиная с уровня О и выше, в спектре появляются диффузные полосы. Появление их легко понять, если рассмотреть поведение молекулы, энергия колебания которой соответствует точкам, расположенным выше уровня О. Пусть при возбуждении молекула попадает на уровень Е. Колебания ядер молекулы и изменения потенциальной энергии молекулы можно сравнить с движением тяжелого шарика. Шарик, поднятый в точку на кривой 2 и предоставленный самому себе, будет двигаться со все возрастающей скоростью и, пройдя низшую точку потенциальной кривой с максимальной кинетической энергией, поднимется до точки , лежащей на том же уровне, что и точка . При обратном движении, когда шарик попадет в точку С, у него будут две возможности или катиться вниз по прежней кривой, или перейти на кривую 3, не изменив своей кинетической энергии (в соответствии с принципом Франка— Кондона). Если шарик перейдет на кривую 3, то, катясь по ней, он поднимется выше уровня О, поэтому, двигаясь обратно по этой же кривой. [c.68]

Внутренней энергией системы называется сумма потенциальной энергии взаимодействия всех частиц тела между собой и кинетической энергии их движения, т. е. внутренняя энергия системы складывается из энергии поступательного и вращательного движения молекул, энергии внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергии вращения электронов в атомах, энергии, заключающейся в ядрах атомов, энергии межмолекулярного взаимодействия и других видов энергии. Внутренняя энергия — это общий запас энергии системы за вычетом кинетической энергии системы в целом и ее потенциальной энергии положения. Абсолютная величина внутренней энергии тела неизвестна, но для применения химической термодинамики к изучению химических явлений важно знать только изменение внутренней энергии при переходе системы из одного состояния в другое. [c.85]

В реальных молекулярных цепях полимеров на конусе вращения имеется один-два (или больше) минимума с различными потенциальными энергиями. Связь С—С может находиться либо в одном, либо в другом из этих положений с минимальными значениями потенциальной энергии. Подобные различные конформации молекул, отличающиеся потенциальной энергией, относятся к поворотным изомерам [41 11], характерным как для полимеров, так и для низкомолекулярных веществ. У полимеров они представляют собой набор различных конформаций цепей —от свернутых до распрямленных. Анализ с этих позиций формулы (4.13) привел М. В. Волькенштейна и О. Б. Птицына к заключению, что формула Тейлора относится к полимерам с симметричными привесками (полиэтилен, полиизобутилен), в которых потенциал внутреннего вращения симметричен относительно трансположения, т. е. /(ф) = = и —ф) (см. рис. 4.8 и 4.10). [c.94]

Теплота и работа, Согласно молекулярно-кинетической теории каждое тело располагает определенным запасом внутренней энергии, который слагается из энергии движения молекул (поступательного и вращательного), называемой внутренней кинетической энергией, и энергии взаимного притяжения молекул — внутренней потенциальной энергии (в идеальных газах отсутствует). [c.25]

Если количества ионов НзО и ОН- одинаковы, то число перескоков протонов по схеме Нз0+ + Н20 Н20 + Нз0+будет больше, чем число перескоков по схеме Н2О + НО-ОН + НгО, тах как энергетическое состояние водорода в молекуле воды соответствует более глубокому минимуму потенциальной энергии потенциальной яме), чем в ионе Н3О+. Этим и объясняется меньшая подвижность иона гидроксила. [c.433]

В состоянии, соответствующем этой точке, молекулы ХУ или У2 отдельно уже не существуют. В момент прохождения максимума потенциальной энергии система из трех атомов представляет нечто целое, по своим свойствам похожее на нестойкую трехатомную молекулу. Это состояние получило название активного комплекса, или переходного состояния. При дальнейшем сближении атомов 2 и У связь 2—У усиливается, атом X отделяется от атома У, потенциальная энергия системы начинает убывать, и наконец, система переходит в конечное состояние — образуется устойчивая молекула У2, потенциальная энергия которой изображена кривой, показанной на диаграмме справа, и свободный атом X. [c.141]

Составляющую энтропии внутреннего вращения рассчитываем по уравнению (УП1.42). В молекуле метанола группа атомов СН 3 вращает-ся относительно группы ОН. Можно считать, что вращение этих групп происходит свободно, так как С — О обладает о-связью. Отсюда энергия вращения превышает энергию потенциального барьера. Найдем приведенный момент инерции [c.116]

Здесь То —период колебаний диполей вблизи положения равновесия и — энергия активации процесса переориентации молекулы, характеризующая потенциальный барьер, который ограничивает движение диполя. [c.176]

Метод Эйринга и Поляни. В основу расчета поверхности потенциальной энергии системы трех атомов положена формула Лондона (см. 1). Потенциальная энергия взаимодействия атомов в двухатомной молекуле (энергия связи) берется из спектроскопических данных. Эта энергия для молекулы АВ полагается равной Uab Qab + Jab, где Qab и Jab —кулоновская и обменная энергии взаимодействия. Далее предполагается, что при любых межатомных расстояниях доля кулоновской энергии р Q (Q + J) сохраняется постоянной, меняющейся в диапазоне 0,1—0,15. При таком положении Qab = Р Уав, Jab = (I — р) L ab. Для нахождения зависимости Q и / от гдв используют формулу Морзе [c.88]

Составляющую энтропии внутреннего вращения молекулы метанола вычисляем по уравнениям (V.40) и (V.38). Примем, что внутреннее вращение группы ОН относительно группы СНз происходит свободно, т. е. энергия вращения превышает энергию потенциального барьера [c.124]

Длины связей, валентные и торсионные углы в многоатомных частицах не являются жестко фиксированными, т. е. не обязательно соответствуют в каждый данный момент времени минимальному значению потенциальной энергии молекулы (сумме потенциальной энергии взаимодействия ядер и полной энергии электронов). Полная энергия частицы (за вычетом ее кинетической энергии поступательного движения и вращения как целого) может оказаться выше потенциальной энергии в точке минимума кривой потенциальной энергии. Более того, согласно законам квантовой механики она всегда выше этого значения (см. 6.2). Например, два ядра, находящиеся на равновесном расстоянии, обладают некоторой кинетической энергией, т. е. совершают движение в сторону от положения равновесия до тех пор, пока в силу возрастания потенциальной энергии она не сравняется с полной энергией, т. е. вся кинетическая энергия не перейдет в потенциальную. После этого ядра начнут двигаться в сторону положения равновесия, причем в силу падения потенциальной энергии [c.93]

Все макроскопические свойства системы, рассматриваемые как функции параметров, определяющих состояние системы, называют функциями состояния системы. Одна из важнейших функций состояния — внутренняя энергия. Внутренней энергией называют ту часть энергии системы, которая не связана с кинетической энергией ее движения как целого и нахождением ее во внешнем силовом поле. Внутренняя энергия складывается из энергии термического возбуждения (энергии поступательного, вращательного, колебательного движения молекул, энергии их электронного возбуждения), энергии химических связей и энергии нековалентных взаимодействий. По определению внутренняя энергия вещества при данных температуре и давлении не зависит от того, находится ли тело в состоянии покоя или движется, хотя от этого существенно зависят в первом случае потенциальная, а во втором — кинетическая энергия тела. [c.133]

Длины связей, валентные и торсионные углы в многоатомных частицах не являются жестко фиксированными, т. е. не обязательно соответствуют в каждый данный момент времени минимальному значению потенциальной энергии молекулы (суммы потенциальной энергии взаимодействия ядер и полной энергии электронов). Полная энергия частицы (за вычетом ее кинетической энергии поступательного движения и вращения как целого) может оказаться [c.103]

Первый член есть сумма гамильтонианов отдельных атомов (молекул), второй - потенциальная энергия взаимодействия их в кристаллической решетке. [c.222]

С учетом всевозможных взаимодействий микрочастиц в молекуле На потенциальная энергия находится из равенства [c.22]

Возбужденные электронные состояния молекулы можно получить из основного, сообщая молекуле соответствующую энергию. Потенциальная кривая подобного состояния — кривая б на рис. 27. Электронному уровню возбужденного состояния отвечает точка минимума верхней потенциальной кривой. Энергия возбуждения определяется разностью ординат минимумов потенциальных кривых возбужденного и [c.66]

В рассматриваемом процессе активированному комплексу можно приписать определенную конфигурацию, например квадратную, прямоугольную и т. п., как любой четырехатомной молекуле. Однако активированный комплекс А...В...С...О не молекула молекула описывается потенциальной кривой с минимумом активированному же комплексу отвечает состояние максимума потенциальной кривой, которое не знает даже относительного покоя, а осуществляется лишь в движении на пути из исходных веществ в продукты. Изменение энергии системы при образовании активированного комплекса называется энергией активации химической реакции. Только те молекулы, которые обладают избытком энергии (по сравнению со средней энергией молекул), равным или большим, чем , могут образовать активированный комплекс и претерпеть химическое превращение (или преодолеть актива- [c.141]

Каждое тело в данном состоянии имеет определенное значение внутренней энергии, характеризующей полный запас энергии, включая энергию поступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключенную в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. Внутренняя энергия зависит как от природы и количества вещества, так и условий его существования. [c.80]

Уменьшение расстояния между разноименными полюсами диполей сопровождается выигрышем энергии (потенциальная энергия системы уменьшается). Поэтому молекулы притягиваются друг к к другу. Они будут сближаться до тех пор, пока силы отталкивания, быстро возрастающие при малых расстояниях (рис. 1У-16), не уравновесят силы притяжения. [c.93]

Колебательные спектры. В невозбужденной молекуле все атомы сохраняют определенное положение по отношению друг к другу, которому отвечает наименьшая потенциальная энергия всей системы. У двухатомной молекулы энергия наименьшая при расстоянии между атомами (см. рис. 154). Если молекуле сообщить дополнительную энергию, меньшую, чем энергия разрыва связи хим. то атомы будут колебаться вокруг положения равновесия. Амплитуда колебаний точно так же, как и маятника, будет тем больше, чем больше энергия, переданная молекуле. Но если маятник может колебаться с любой амплитудой, то амплитуда колебаний молекул может иметь только некоторые значения, так как должно выполняться условие образования стоячей волны. [c.289]

В результате образования химической связи между атомами наиболее значительно изменяется (увеличивается) абсолютная величина потенциальной энергии (потенциальная энергия отрицательна и связывающий электрон в молекуле находится на более низком уровне, чем в атоме) кинетическая энергия (положительная) при этом возрастает немного. На основании этих соображений становится понятным, что главной задачей в теории химической связи надо считать описание состояния электрона в молекуле, т. е. отыскание его волновой функции и вычисление энергии. [c.93]

Силы взаимодействия, зависящие только от расстояния между молекулами, называют центральными-. Р==Р(г), где Р — сила, г—расстояние между молекулами пары. Потенциальная энергия взаимодействия двух молекул и г) (потенциал парного взаимодействия) и сила взаимодействия связаны соотношениями [c.116]

Простейшая физическая модель реакции в растворах изложена в монографии Бенсона [1]. Эту модель, базирующуюся на представлениях Берналла, характеризуют три параметра — диаметр твердой сферы, аппроксимирующей реагирующие молекулы I — расстояние между центрами молекул, когда потенциальная энергия их взаимодействия может приближенно приравниваться к энергии взаимодействия на бесконечном удалении Пд — последнее значение энергии. При таком приближении диаграмма потенциальной энергии, представленная на рис. 2.5, имеет вид прямоугольной потенциальной ямы. При этом в качестве первого приближения принимается, что молекулы находятся в состоянии столкновения, когда потенциальная энергия их взаимодействия V кТ, а расстояние между ними I 1,7/ав1 где /дв — ближайшее расстояние между центрами реагирующих молекул. При такой модели скорость химического взаимодействия, кроме энергетического параметра Е (энергии активации), будеч определяться частотой столкновения молекул реагентов 2 и временем в, в течение которого молекулы удерживаются на расстоянии влияния силы взаимодействия, равной 1,7 ав. [c.31]

В химической термодинамике одну из важнейших величин представляет внутренняя энергия и рассматриваемой системы. Эта величина является параметром состояния. Термодинамически она строго определяется на основе первого закона (см. 68). Физически же этим термином обозначается величина, которая характеризует общий запас энергии системы, включая сюда энергию по ступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключающуюся в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. В настоящее время еще не имеется возможности определить абсолютную величину внутренней энергии какой-нибудь системы, но большей частью можно измерить изменениё энергии Л(7, происходящее в том или ином процессе, что оказывается уже достаточным для успешного применения этого понятия в термодинамике. Величина А11 считается положительной, когда в рассматриваемом процессе внутренняя энергия системы возрастает. [c.181]

В случае чистой жидкости W определяется энергией потенциального взаимодействия между ее молекулами. Следовательно, тепловое движение молекул жидкости частично состоит из колебательных движений вблизи положений равновесия и поступательных движений из одного положения равновесия в другое в результате соударений с соседями. Соотношение между временем жизни и дрейфа определяется энергией активации W и температурой Т. С ростом температуры происходит уменьшение т и приближение его к значениям то. Роль поступательного двил<епия ири этом усиливается, а колебательного— ослабляется. Жидкость по своей структуре начинает приближаться к газу. При низких температурах, когда наблюдается в основном оседлый образ л<изпи, структура жидкостей более близка к твердым телам. Результатом теплового движения молекул является взаимное перемешивание молекул. Явление носит название самодиффузии, а коэффициент самодиффузии О определяется следующим образом [c.43]

О, молекулы притягиваются. Потенциальная энергия сил притяжения на больших расстояниях пропорциональна 1/г . При г < < 2 СТ12 /12 > О, молекулы отталкиваются. Потенциальная энергия сил отталкивания в функции Леннарда-Джонса пропорциональна 1/г . В действительности зависимость должна быть близкой к экспоненциальной, однако принятое приближение мало сказывается на расчетах коэффициентов переноса. При г = 2 / 012 силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга, суммарная сила /12 равна нулю. [c.69]

Пусть, например, система состоит нз некоторого количества реального газа. Чему равна его энергия По определению следует учесть кинетическую энергию движения всех его молекул и потенциальную энергию взаимодействия этих вюлекул друг с другом. Но энергией молекул не исчерпывается энергия системы. Существует потенциальная и кинетическая энергия атомов, входящих в состав кангдой молекулы. Если учесть и эту энергию, то возникнет вопрос учитывать ли энергию электронов, принадлежащих атомам, и надо ли учитывать энергию атомных ядер А так как слонсность природы неисчерпаема, то ни на каком уровне этой сложности нет оснований останавливаться. [c.10]

Поскольку все энергетические уровни, для которых лет, заполнены при сообщении молекуле энергии будет происходить переход электрона, нахо дящегося на уровне, где ге = т, на следующий уросень, для которого п = т + 1, Молекула будет поглощать кванты, соответствующие энергии данного перехода, Е = Ет+ —Ет- Длина волны излучения Я, отвечающая этой энергии, может быть подсчитана с помощью соотношений Я = V = (сД). Размер потенциального ящика а равен длине цепи атомов, вдоль которой может двигаться электрон. Если считать, что расстояние между атомами углерода в полиметиновой [c.299]

Колебательные движения в молекулах разнообразны. Простейшим является независимое колебание двух ядер вдоль линии, связывающей атомьк Его можно представить как механическое колебание двух шаров, соединенных пружиной. В молекуле роль стягивающей силы выполняет валентное взаимодействие электронов, отталкивание обусловлено взаимодействием ядер. Если энергия, вызывающая колебание ядер, достаточно велика, то колебательное движение подчиняется ангармоническому закону. Изменение потенциальной энергии в этом процессе изображается кривой с минимумом (см. рис. 4), причем, как уже отмечалось, ширина потенциальной ямы пропорциональна амплитуде колебаний. При больших амплитудах ангармоничность колебаний особенно заметна и приводит в конце концов к диссоциации молекулы. Энергия внутримолекулярного колебательного движения квантуется в соответствии с уравнением [c.44]

Средняя кинетическая энергия равна полной энергии системы с обратным знаком, а средняя потенциальная энергия равна удвоенной полной энергии системы. Соотношение (6.17) известно как частный случай теоремы вириала для систем, где потенциальная энергия обратно пропорциональна расстоянию. Оно справедливо как для водородоподобного атома, так и для многоэлектронных систем (атомов, молекул). Превышение потенциальной энергии над кинетической по абсолютной величоне во всех случаях обеспечивает устойчивость системы. [c.28]

Под внутренней энергией U понимается величина, которая характеризует общий запас энергии вещества, включая энергию поступательного и вращательного движения атомов и молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии макрочастиц вещества в целом и их потенциальной энергии положения. Абеолютные значения внутренней энергии неизвестны, измеряемыми величинами служат их изменения в том или ином процессе. Внутренняя энергия зависит как от природы и количества рассматриваемого вещества, так и условий его существования. При одинаковых условиях количество внутренней энергии прямо пропорционально количеству вещества. [c.149]

Поэтому сначала образуются ион К+ п нон Brj, а затем в поле положительного иона молекулярный нон галогена диссоциирует с образованием КВг п атома Вг (модель гарпунирования ). В жидкостях средняя кинетическая энергия молекул меньще потенциальной энергии их взаимодействия, поэтому движение частиц имеет иной характер сравнительно с движением в газах. [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология