Метан энергия связей

Теплота первой реакции равна 102 ккал. а второй — 347,5 ккал таким образом, энергия диссоциации связи С—Н в метане равна 102 ккал, а средняя энергия связи составляет 86,9 ккал. Последняя величина рассчитана по термохимическим данным и зависит от величины скрытой теплоты сублимации графита, а первая является экспериментальной величиной, полученной на основе кинетических измерений. Зависимость между ними заключается в том, что в данном случае сумма индивидуальных энергий диссоциации связи в СН , СНд, СНз которые сильно различаются между собой, должна быть равна четырехкратной средней энергии связи. Таблицы энергии связи, составленные, нанример, Паулин-гом [33], дают сведения о средней энергии связи и не имеют прямого отношения к проблемам разложения углеводородов, поэтому дальше будут рассматриваться только методы определения энергии диссоциации связи. Раньше всех стали изучать энергию диссоциации связи в сложных молекулах Поляни и сотрудники [7], которые исследовали пиролиз ряда иодидов в быстром потоке несуш,его газа при низких давлениях иодидов, В этих условиях, по их мнению, вторичные реакции не представляют важности, и измеренная" энергия активации соответствует энергии реакций [c.14]

В то же время энергия связи углерод — водород в метане Е (С— Н) — это просто средняя величина [c.51]

Но для вычисления энергий связей в метане необходимо иметь сведения [c.26]

Так, в соединениях углерода с водородом (например, в метане) энергия связи между атомами углерода и водорода столь велика, что практически углеводороды не растворяются в воде и электролитически не диссоциируют. [c.201]

Подобные различия объясняются влиянием ряда факторов, связанных со структурными особенностями. Так, связь С—Н при третичном атоме углерода в изопентане количественно отличается по -характеру от связи С—Н при вторичном атоме углерода в пентане, которая в свою очередь отличается от связи С—Н в метане, имеющем первичный атом углерода. Как известно, величины О, которые можно измерить, неодинаковы для первичных, вторичных и третичных связей С—И (см. табл. 5.2). Кроме того, имеет значение и стерический фактор, поэтому было бы некорректно использовать величину энергии связи С—Н в метане (99,5 ккал/моль) в качестве величины Е для всех связей С—Н в любых соединениях. Для учета различных факторов, влияющих на энергию связи, были выведены некоторые эмпирические уравнения [73] полную энергию можно вычислить, если ввести подходящий набор параметров для каждой структурной особенности. Такие параметры сначала рассчитывают по известным полным энергиям некоторых молекул соответствующего строения. [c.40]

Такова теплота, необходимая для разрыва четырех связей С—Н, а следовательно, энергия (точнее говоря, энтальпия) одной связи С—Н должна быть равна четвертой части этой величины. Таким образом, энергия связи С—Н в метане полагается равной 416 кДж на 1 моль связей. [c.27]

Парафиновые углеводороды, содержащиеся в нефтяном сырье, превращаются на катализаторах с высокой кислотной активностью по карбоний-ионному механизму преимущественно с разрывом в средней части молекулы с наименьшей энергией связи С—С. Как и при каталитическом крекинге, вначале на металлических центрах катализатора происходит дегидрирование парафинов с образованием алкенов. Затем алкены на кислотных центрах легко превращаются в карбоний-ионы и инициируют цепной карбоний-ионный процесс. Скорость гидрокрекинга при этом также возрастает с увеличением молекулярной массы алканов. Изопарафины с третичными углеродными атомами подвергаются крекингу со значительно большей скоростью, чем нормальные ал-каны. Так как распад карбоний-ионов с отщеплением фрагментов, содержащих менее трех атомов углерода, сильно эндотермичен, при гидрокрекинге почти не образуются метан и этан и высок выход изобутана и изопентанов (больше равновесного). На катализаторах с высокой гидрирующей и умеренной кислотной активностями происходит интенсивное насыщение карбоний-ионов, в результате образуются парафины с большим числом атомов углерода в молекуле, но менее изомеризованные, чем на катализаторах с высокой кислотностью. [c.241]

Значения ) — />4 отличаются друг от друга. Если их усреднить, то можно найти среднее значение энергии связи в метане [c.42]

Рассчитайте атомарную энтальпию образования СН4 и среднюю энергию связи С —Н в метане по следующим данным [c.48]

С водородом углерод образует громадное число соединений различной степени сложности (см. гл. 31), но для сопоставления свойств гидридов азота, углерода и бора упомянем только простейший представитель этого класса - метан СН4. В ряду F - О - N - С уменьшение заряда ядра должно сопровождаться некоторым уменьшением энергии связи элементов с водородом. В то же время при движении в этом ряду уменьшается число неподеленных пар, остающихся в молекулах гидридов, что должно сопровождаться уменьшением межэлектронного отталкивания, а значит, наоборот, упрочнением связи. Обе эти тенденции приводят к тому, что в ряду HF - СН4 энергия связи N—в аммиаке оказывается минимальной [c.305]

В соответствии с (19.4) обратная реакция разрыва химической связи имеет энергию активации, равную тепловому эффекту реакции, т. е. энергии разрыва связи. Последнее обстоятельство вместе с выводами, сделанными в конце 19.4, позволяет оценить устойчивость химических соединений в зависимости от энергии разрыва связей Б этих соединениях. Действительно, соединение заведомо теряет устойчивость, если в нем с измеримой скоростью начинает разрываться хотя бы одна нз химических связей. Поэтому при комнатной температуре могут существовать вещества, энергии разрыва связей в молекулах которых не ниже ПО кДж/моль. Например, могут существовать пероксиды, содержащие связь О—О, прочность которой в зависимости от природы соединения лежит в пределах 130—210 кДж/моль. Из тех же оценок следует, что при 600 К пероксиды разлагаются. При 1000 К устойчив метан, энергия разрыва связи С—Н в молекулах которого равна 420 кДж/моль, но уже становится неустойчивым этап, имеющий С—С-связь с энергией разрыва 350 кДж/моль. [c.362]

Эта независимость двухцентровых орбиталей удобна для описания Направленности четырех связей С—Н в метане, их равной длины и аддитивности энергии связи молекулы. Метан ведет себя так, как если бы в его молекуле существовали четыре независимые связи С—Н, каждая из которых бы осуществлялась локализованной парой электронов, по одному с орбитали атома водорода и по одному с гибридной орбитали атома углерода. Однако в действительности электроны делокализованы, а гибридизация — не физическая реальность, а удобный математический прием. [c.199]

Для углеводородов теплоты сгорания измерены очень точно [72]. Для метана эта величина составляет 212,8 ккал/моль при 25 °С, отсюда рассчитанная теплота атомизации равна 398,0 ккал/моль (при 25 °С), а величина Е для связи С—Н равна 99,5 ккал/моль (при 25 °С). Рассматриваемый метод идеально подходит для молекул, подобных метану, в которых все связи эквивалентны, но в случае более сложных молекул приходится вводить допущения. Так, для этана теплота атомизации при 25 °С составляет 676,1 ккал/моль (рис. 1.11), и нужно решить, каков вклад в эту энергию связи С—С, а каков вклад шести связей С—Н. Поскольку никаким способом нельзя получить такого рода информацию, любое допущение неизбежно будет искусственным, и в действительности этот вопрос не имеет [c.39]

В молекулах бензола и алкилароматических углеводородов энергия связи между атомом углерода в кольце и водородом сопоставима с прочностью С-Н-связи в метане, а энергия отрыва водорода от углерода, сопряженного с ароматическим кольцом, значительно ниже, чем энергия С-Н-связи в алканах. [c.340]

Второй пример. Часто вычисляют энергии связей из экспериментальных измерений энтальпий сгорания или гидрогенизации. Так, энергия связи С — Н в метане может быть рассчитана, если известны, например, энтальпии сгорания метана, углерода (графита) и водорода. Следующая схема суммирует превращения, происходящие при давлении 1 атм [c.183]

Часто вычисляют энергии связей из экспериментальных измерений энтальпий сгорания и гидрогенизации. Так, энергия связи С—Н в метане может быть рассчитана, если известны, например, энтальпии сгорания метана, углерода (графита) и водорода. [c.78]

Более сложный случай — определение значения стандартной энтальпии диссоциации С — Н-связи в метане. Энергия, необходимая для разрыва первой связи С — Н в метане, отличается от той, которая необходима для удаления атома водорода из радикалов СНз-, СН2 или СН . в случае полной диссоциации [c.224]

Второй метод определения энергии связи предусматривает использование закона Гесса. Этот закон гласит, что АН реакции не зависит от механизма реакции (более детальное описание закона Гесса можно найти в курсе физической химии — см. литературу к этой главе). Например, энергию диссоциации при разрыве одной из связей С—Н в метане можно получить следующим образом энергии активации прямой и обратной реакций могут быть измерены в реакции [c.54]

Различные значения (С—Н)-связей убедительно показаны на примере последовательной диссоциации атомов водорода в метане. При среднем значении энергии связи (С—Н) в метане (99 ккал) [c.5]

Выше указано, что для определения энергии всех подтипов углерод-углеродных связей достаточно знать или энергию связей (С -Н), (Са—Н), (Сз—Н), или теплоту образования радикалов (СНз), (СИг) и (СН---). Средняя энергия связи (С -Н) в радикале (СНз) может быть найдена по теплоте его образования. Последняя определяется по энергии диссоциации связи (СНд—Н) в метане. [c.7]

По энергиям разрыва связи (С3—Н) имеются только две экспериментальные величины. При последовательном разрыве связей (С—Н) в метане для отрыва последнего атома водорода 0(Сз—Н) дается величина 81 ккал, а при разрыве связи (СНд)зС-Н с образованием трет-бутильного радикала 89 ккал [13, 16]. Для расчета энергии связей в алканах использована последняя величина. Она более правильна, поскольку определена в многоатомной молекуле. [c.8]

Подобной же неравноценностью отличаются и отдельные связи С—Н в гомологах метана. С увеличением радикала, замещающего один из атомов водорода в метане, энергия связи С—Н метана заметно снижается [ ]. Н3С—Н (102.5 ккал) СНз—Н С—Н (97.5 ккал.)- СаНв—Н С—Н (95 ккал.) С3Н,— Н2С—Н (94 ккал.) 30-С3Н7—Н С—Н (89 ккал.). Большое влияние на величину энергии связи С—Н оказывает, как видно из приведенных данных, и структура замещающего радикала. [c.81]

Эти значения основываются па экспериментальных и термодинамических данных для абсолютной скорости рекомбинации радикалов СН3, термодинамических данных для С2И6, СЩ и т. д., энергии связи в метане (СН3— Н) и предполагаемом значении энтропии для СН3. Очень сомнительно, что все эти данные при 900° К дадут 10—20-кратную ошибку в величине А (.(Отметим, что для этого необходимо, чтобы ошибка в определении ДЯ равнялась 4—5 ккал и ошибка в равнялась 4—5 кал/моль-град.) В действительности наблюдается, что скорость цепной реакции измепяется пропорционально [c.313]

Наиболее важные энергии связи получают не из теплот образования индивидуальных соединений, как, скажем, метан или этан, а путем усреднения значений, найденных для целых классов соединений например, энергии связей С—Н и С—С определены путем усреднения по множеству углеводородов. Подобные значения, подобранные для наилучщего соответствия некоторым типам связей, приведены в табл. 15-1. Отметим, что усредненное значение энергии связи С—Н отличается на ЗкДжмоль от значения, найденного для метана. В расчетах энергий связей ощибки порядка 5-10 кДж моль считаются допустимыми. [c.29]

Этан обменивается с гораздо большей скоростью, чем метан, т. е. при более низких температурах (от —50 до 200° С), как и следовало ожидать ввиду более низкой энергии связи С—Н (разд. П1.1), но в общих чертах процессы обмена метана и этана протекают одинаково, и множественный обмен этана можно объяснить наличием а, р-диадсор-бированных частиц [c.68]

Следует отметить, что энергия последовательного отрыва отдельных атомов В от молекулы АВ не совпадает с энергией связи. При отрыве атомов происходит изменение ядерной и электронной конфигурации системы и, как следствие, изменение энергии взаимодействия атомов, входящих в молекулу. Так, если в молекуле метана СНд углы Н-С-Н равны 109,5, то в радикале СН] они составляют примерно 120 - пирамидальная группа Hj в метане превращается в почти плоский метильный радикал. Поэтому значения энергии отрыва каждого последующего атома В от молекулы АВ неодинаковы. Если разрыв одной связи вызывает некоторое ослабление другой связи, то энергия последовательного отрыва атомов уменьшается. Так, на отрыв первого атома водорода в молекуле НгО требуется 494 кДж/моль, второго-427 кДж/моль (второе значение характеризует прочность радикала ОН). Если же разрыв одной связи сопряжен с упрочнением другой, то закономерность будет обратной. Так, на последовательный отрыв трех атомов хлора от молекулы хлорида алюминия А1СЬ требуется энергия соответственно 381, 397 и 498 кДж/моль. Возможны и более сложные закономерности. [c.63]

В стадиях а — г указа 1ы значения энергий, кото11ые являются энергиями диссоциации связи. Средняя величина (а+б4 в+г)/4 энергии связи С—II в метане не равна любой из энергий диссоциации отдельных связей. Энергии диссоциации связей и энергии связей приведены в табл. 2-3. [c.46]

Вместе с тем в пределах каждой группы периодической системы преобладающим фактором, который определяет силу кислот, образуемых гидридами неметаллических элементов, является заметно изменяющийся ковалентный радиус этих элементов. В VII группе степень ионности связи Н — А убывает при переходе от HF к HI, однако большой ковалентный радиус иода (приблизительно вдвое больший, чем у фтора) настолько уменьшает энергию связи HI, что это соединение оказывается лучшим донором протонов, чем HF. По этой причине относительная сила кислот для водных растворов гидридов простых анионов неметаллических элементов VII группы возрастает в ряду HF < НС1 < НВг < HI. По той же причине сила кислот для гидридов элементов VI группы возрастает в ряду HjO < < H2S < HjSe < Н2Те. Водные растворы гидридов NH3, РНз, СН4 и т.д. обнаруживают различные свойства. Аммиак является чрезвычайно слабой кислотой, но в конкуренции с водой ведет себя как основание (акцептирует протоны). Метан практически инертен в водных растворах, что указывает на большую прочность связей в этом [c.330]

Не следует путать понятие энергии диссоциации связи (О) с другой характеристикой прочности связи, назьшаемой энергией связи (Е). Если, например, взять метан и разрушать последовательно четыре углерод-водородныв [c.50]

Толуол термически значительно менее стабилен, чем бензол, так как энергия разрыва связи С—Н в его метильной группе примерно равна энергии связи С—С насыщенных углеводородов [31]. Основные продукты разложения толуола — бензол, метан, водород, 1,2-бифенилэтан. Радикальный механизм распада толуола [45] включает разложение на бензил-радикал и Н с продолжением цепи распада этими радикалами. [c.25]

В предположении, что энергия связи подложки с зародышем равна энергии связи между слоями кристаллического вещества. Здесь е — удельная краевая свободная энергия, не зависящая от температуры, — степень заполнения поверхности при равновесии. Для двухкомпонентной смеси (метан и водород) [c.33]

При пиролизе алкилароматических Углеводородов прямая ядер-ная конденсация, как, например, у нафталина, не происходит совсем или происходит незначительно. В основном молекулы соединяются через алкильную группу с последующим превращением в иоликоиденсированные ароматические углеводороды. При наличии метиленового мостика от него преимущественно отщепляется атом водорода или разрывается С—С связь внутри мостиков и связь, соединяющая арил-арил структуры в молекуле. Направленность разрыва связей в молекуле согласуется с величиной разрыва энергии связи. Там, энергия разрыва С—Н связи в метане, равная 426 кДж/моль, снижается до 324 кДж/моль при наличии фенильной [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология