Ацетилен энергия образования

Ацетилен термодинамически неустойчив в широком интервале температур (до 3923 °С). Интересно, что величина свободной энергии образования ацетилена имеет положительные значения до 3923 °С и уменьшается с увеличением температуры, в то время как- для многих других углеводородов характер этой зависимости обратный (рис. 34). [c.100]

При принятии л-комплексного механизма гидрирования олефинов и ацетиленов наиболее важным критерием являются представления о минимальных изменениях структуры гидрируемых молекул (аналогия с принципом сохранения валентного угла). Структурные соотношения для катализа необходимы, но недостаточны. Баландиным показано, что между катализатором и реагирующей молекулой, подобно структурному, должно сушествовать энергетическое соответствие, позволяющее определять энергию образования и разложения промежуточных мультиплетных комплексов. [c.82]

По термодинамическим свойствам ацетилен существенно отличается от большинства других углеводородов. Он является в высшей степени эндотермическим соединением. Для образования из элементов 1 моля ацетилена необходимо затратить 54 ккал тепла. В связи с этим в отличие от большинства других углеводородов свободная энергия образования ацетилена из элементов при повышении температуры не возрастает, а надает. Следовательно, чем выше температура, тем выше термодинамическая устойчивость ацетилена. [c.114]

Ацетилен обладает положительной энергией образования Гиб-,бса (А0 = 0 при 4200 К) н, таким образом, он неустойчив относительно составляющих его элементов, однако существует при низкой температуре. При инициировании ацетилен взрывается, распадаясь на углерод и водород. Ацетилен может образоваться из элементов только при очень высоких температурах (>3000 К). Олефины и бензол также термодинамически неустойчивы относительно состав ляющих их элементов, но в отличие от ацетилена термодинамическая устойчивость этих углеводородов относительно элементов не возрастает, а уменьшается при повышении температуры. Поэтому олефины и ароматические углеводороды не могут быть непосредственно синтезированы из элементов. (Но термодинамически допустимо их образование при более высокой температуре из парафинов). Олефины и ароматические углеводороды яе распадаются со взрывом на элементы, так как ДО этого разложения, как правило, меньше энергии связей молекулы. [c.154]

Для получения ацетилена из более насыщенного сырья, например природного газа, пропана или газойля, необходимо затратить большие количества энергии. Это видно из рис. 1, па котором показана теплота образования ряда углеводородов, имеющих важное значение как потенциальное сырье для производства ацетилена. Приведенные на рис. 1 величины фактически представляют частное от деления теплоты образования на число углеродных атомов в исходных углеводородах. Энергию, требуемую для превращения любого из рассматриваемых углеводородов в ацетилен при любых значениях температуры в пределах, охваченных этими данными, можно найти как удвоенную разность энергий образования ацетилена и [c.234]

Было также установлено, что доля ацетилена, превратившегося в бензол, резко уменьшается при очень низких давлениях (в нормальных условиях одна из пяти молекул переходит в бензол). Это определяется дезактивацией промежуточных продуктов, дающих бензол они диффундируют к стенкам сосуда, этот процесс ускоряется с понижением давления. Время жизни промежуточных образований оказалось равным по крайней мере 10 сек. Эта величина удовлетворительно совпадает со временем жизни постулированных возбужденных молекул ацетилена (вероятно, триплетные состояния). Бензол и купрен образуются из ацетилена при фотополимеризации [ПО] и фотосенсибилизации ртутью [П1]. В обоих случаях выход бензола падает при низких давлениях, но и, что совершенно не похоже на радиационный процесс, выход купрена также уменьшается данный процесс ведет к постоянному соотношению бензола и купрена даже при малых давлениях. Тем не менее эти величины сравнимы с выходами продуктов, так как и бензол, и купрен при данных условиях должны образовываться с участием возбужденных молекул (ни один процесс возбуждения не дает ацетилену энергии, достаточной для ионизации). [c.203]

К особому случаю электростатических сил направленного действия относится водородная связь [3]. Она возникает между двумя партнерами, один из которых содержит атом водорода, присоединенный к электроотрицательному атому, а другой— свободную пару электронов X—Н---У (здесь X — атом с высокой электроотрицательностью, т. е. Р, О, Ы Н — атом водорода, У—атом с неподеленной парой электронов, Н---У — водородная связь). Чем сильнее электроотрицательность X, тем более положителен водород в связи X—Н. При этом кислород имеет в газовой хроматографии наибольшее значение для высших аналогов этих трех элементов энергии водородных связей имеют тот же порядок, что и обычные силы притяжения [4]. В соединениях с гидроксильной группой атом водорода приобретает положительный заряд благодаря перемещению электронов к электроотрицательному атому кислорода (например, в карбоновых кислотах, спиртах, фенолах, воде) и смещается к атомам, обладающим неподеленной парой электронов, т. е. к атомам фтора, кислорода, азота (во фторсодержащих соединениях, простых и сложных эфирах, кетонах, альдегидах, карбоновых кислотах, спиртах, фенолах, аминах и т. п.). Сходным образом ведет себя атом водорода в ЫН- и СН-группах, если азот (например, в пирроле, имидазоле и т. д.) или углерод (в ацетилене, хлороформе, органических нитро- и цианистых соединениях с а-атомами водорода) становятся отрицательными благодаря особенностям химической структуры соединения. Энергия образования водородной связи примерно на порядок больше, чем энергия обычного межмолекулярного взаимодействия, однако она гораздо меньше энергии образования химической связи. Вследствие этого энергию образования водородной связи можно объяснить не только электростатическим взаимодействием ХН и V. Второе взаимодействие можно приписать [c.71]

Энергия расходуемая а-частицей на образование в ацетилене пары ионов, равна 27,5 эв [20, 21]. Если для другого газа соответствующая энергия равна ТУз парциальные давления ацетилена и второго газа соответственно р, и р2, то энергия образования нары ионов в смеси может быть вычислена [22] по уравнению [c.175]

Проведение электрокрекинга углеводородов связано с выполнением жестких термодинамических условий. Прежде всего, образование ацетилена требует значительных количеств энергии. Реакции образования ацетилена высоко эндотермичны. Когда ацетилен получают из парафинов, энергия образования на грамм-атом углерода уменьшается с увеличением длины цепочки в случае использования олефинов для получения ацетилена энергия образования на грамм-атом углерода увеличивается с увеличением длины цепочки. Далее, образование ацетилена требует высоких температур. Если для конверсии метана необходима температура 1500°К, то для конверсии высших углеводородов, когда необходимо получить ацетилен, могут быть использованы более низкие температуры. Наконец разлой ение всех углеводородов на углерод и водород начинается при относительно низких температурах. Однако скорость образования ненасыщенных углеводородов (ацетилена и этилена) больше скоростей реакций их разложения. Поэтому важно, чтобы ацетилен и этилен были образованы в кратчайший период времени и быстро охлаждены путем закалки до температур, при которых они являются устойчивыми. [c.81]

Как показали наши расчеты, изменение свободной энергии образования ацетилена не зависит от давления, устойчивость ацетилена повышается с ростом температуры. Изменение свободной энергии образования метана зависит от давления. При атмосферном давлении ацетилен устойчивее метана при Г> 1590°К, а следовательно, при этой температуре метан может превращаться в ацетилен. При давлениях 5 и 10 атм. температуры соответственно равны 1770° К и 1860° К. [c.79]

Ацетилен обладает положительной свободной энергией образования, и, таким образом, он неустойчив относительно составляюш,их его элементов, вплоть до очень высоких температур (АС = О при 4200°К). При низкой температуре ацетилен существует только благодаря инерции связей его молекулы. При инициировании ацетилен взрывает, распадаясь на углерод и водород. Ацетилен может образоваться из элементов только при очень высоких температурах (выше 3000°). [c.163]

Поскольку в качестве исходного сырья могут применяться углеводороды выше метана, соответствующим регулированием условий процесса можно получать одновременно ацетилен и этилен. При процессах частичного сгорания, когда в качестве сырья обы гно применяют метан, этот метод оказывается неэкономичным. Получение этилена в качестве побочного продукта повышает степень использования энергии сгорания, так как образование этилена снижает низшую предельную температуру крекинга. [c.241]

Молекула ацетилена НС СН является молекулой, богатой энергией, поскольку тройная связь углерод— углерод менее устойчива, чем одинарные связи углерод — углерод (табл. V. и У.2). Жидкий ацетилен иногда сильно взрывается с образованием графита и метана или других углеводородов. [c.227]

Термолиз алканов приводит преимущественно к образованию более термостойких низкомолекулярных алкенов и алканов. Из алканов наибольщей термостабильностью обладает метан. Его термическая деструкция термодинамически возможна при температуре выше 560 °С. С заметной скоростью распад метана протекает при температуре выше 1000°С. Высокая термостабильность метана объясняется тем, что в его молекуле отсутствуют связи С-С, энергия разрыва которых меньше, чем для связей С-Н. При высокотемпературном пиролизе метана, кроме водорода (и пироуглерода), образуются этилен, этан, ацетилен и арены. Синтез этих продуктов можно выразить следующей схемой [c.358]

Громадная свободная энергия, находящаяся в ацетилене, вследствие поглощения им большого количества энергии при своем образовании, сообщает ему способность легкого вступления во взаимодействие с другими веществами и склонность к разложению. [c.87]

Дополнительная энергия, получаемая в результате такой деформации молекулы, находит отражение в теплоте образования. Для ацетилена это изменение является положительной величиной следовательно, ацетилен при разложении выделяет тепло. Сравнение теплот образования и сгорания этана, этилена, некоторых ацетиленовых углеводородов, пропана и циклопропана приведено в табл. 1. [c.112]

Теплота обратимой реакции распада винил-радикалов на атомарный водород и ацетилен вычисляется по теплотам образования винил-радикалов и ацетилена, равным 64,0 и 54,19 ккал [64, 332 , что дает для теплового эффекта реакции величину 42,09 ккал. Для теплоты образования винил-радикалов в литературе [333] приводится также значение 15 ккал, резко отличаюшееся от принятого, что даст для теплового эффекта реакции распада винил-радикалов значение порядка 90 ккал. Это приводит к заключению-о необычайной устойчивости винил-радикалов и стабилизирующему влиянию двойной связи на термическую устойчивость их. Располагая знанием энергии С—Н связи в винил-радикале, можно вычислить тепловой эффект Ор как разность энергий С—Н связи в винил-радикале и энергии образования тройной связи из двойной, пренебрегая энергией активации реакции присоединения Н к ацетилену. Если принять для энергий связей двойной Q . и тройной <3с=с значения 159 и 187 ккал [64], а для энергии С—Н связи в винил-радикале (Сс-н)с,н, величину примерно 103 ккал, то получим для теплоты реакции величину 75 ккал. При расчетах использовано значение 42 ккал. [c.250]

Итак, при образовании ковалентных связей один из 28-электронов невозбужденного атома углерода возбуждается (с затратой 420—630 кДж/моль) и переходит на свободную р-орбиталь В возбужденном состоянии у атома углерода уже четыре неспаренных электрона на 2s-, 2р -, 2р - и 2р2-орбиталях Далее в зависимости от того, в какой фрагмент молекулы войдет этот атом углерода, происходит один из типов гибридизации (в СХ4 — sp3, в этилене — sp , в ацетилене — sp) Энергия образования четырех связей с избытком покрывает те 500 кДж/моль, которые требовались для возбуждения атома В случаях триго-нальной и дигональной гибридизации одна или соответственно две р-орбитали остаются негибридизованными и имеют вид неискаженных восьмерок Так, атом углерода в этилене имеет три тригонально гибридизованные орбитали и одну чистую р-орбиталь, направленную перпендикулярно плоскости, в которой расположены все три sp орбитали (рис 16) [c.53]

Binnie и Wheeler наблюдали, что введение метана в зону, где протекает реакция между водородом и хлором, давало возможность использовать энергию образования хлористого водорода для превращения метана в ацетилен. При оптимальных условиях это давало возможность добиться конверсии 27% метана в ацетилен. [c.168]

Электронное строение тройной связи уже рассматривалось выше (стр. 39). Среди трех связей, соединяющих атомы углерода в ацетилене, одна а-связь и две л-связи. Энергия образования тройной связи 200 ккал/моль, тогда как энергия образования одинарной связи — 81 ккал/моль. Если бы три связи в молекуле ацетилена были одинаковы, то можно было бы ожидать энергию образования тройной связи 81 3 = 243 ккал/моль. Отедовательно, природа двух связей в тройной связи иная, чем в одинарной. [c.84]

Благодаря исследовательской работе Россини и его сотрудников [39] мы в настоящее время располагаем надежными термодинамическими данными о большом числе индивидуальных углеводородов. Ряд исследователей пытался применить эти сведения при изучении состава нефтей. Шульце [40] был прав, указывая, что большое различие в термодинамической стойкости углеводородов имеет важное значение в связи с вопросом о составе нефти. Фрэнсис [41] также останавливался на этом вопросе. Если мы допустим, что в нефти один углеводород образовался из другого, и мы хотим изучить такой процесс с точки зрения термодинамики, лучший способ заключается в сравнении свободной энергии, приходящейся на один атом углерода в различных соединениях. Поступать так необходимо потому, что, например, с избытком водорода четыре молекулы СП., могут образоваться из одной молекулы С Н . На рис. 5 приведены величины свободных энергий образования на один атом углерода для ряда н-алканов, и-алкилциклогексанов и н-алкилбензолов, причем нулевая линия соответствует свободной энергии элементов углерода и водорода энергии олефинов и ацетиленов на диаграмме не приводятся. Строго говоря, данные, приведенные на рис. 5, справедливы только при одинаковой активности соединения и при атмосферном давлении. [c.49]

В ТОЙ же табл. VIII даны значения стандартной свободной энергии образования для ацетилена и циклопропена. Иа рис. II даны графики стандартной свободной энергии образования этана, этилена и ацетилена [22, 23]. Эти графики наглядно показывают интервал температуры, где данная молекула является наиболее стабильной. Так, для этана эта область находится при температурах ниже 1070 К, для этилена— от 1070 и примерно до 1380° К- Ацетилен оказывается наиболее устойчивым лишь при температуре выше 1380° К. [c.86]

Интересно отметить, что, несмотря а бо>тьшую разн]щу значений свободной энергии образования СН4, СгНе, СзНв и С4Н10, степень превращения этих углеводородов в ацетилен отличается незначительно. Вследствие этого незначительна и разница температур, необходимых для достижения одинаковой степени превращения различных углеводородов в ацетилен. Так, ес./ти метан превращается в ацетилен на 95% при температуре 1745°К, то для наиболее тяжелого углеводорода—бутана — соответствующая температура составляет 1680°К, то есть разница составляет всего лишь 65°К. [c.10]

Термодинамический а.нализ термоокислительного пиролиза этана, пропана и бутана выполнен с учетом образования наряду с ацетиленом также метана. Показано, что, несмотря на большую разницу значений свобо-д-ной энергии образования указанных углеводородов и метана, степени прев,ращения их в ацетиле отличаются незначительно. Невелика также и разница в температурах, необходи.мых для достижения одинаковой степени превращения различных углеводородов в ацетилен. Тем ие менее, с энергетической точки зрения термоокислительный пиролиз этана, пропана и бутана является более выгодным, чем пиролиз метана. [c.81]

Ацетилен. С2Н2 — первый представитель ряда алкинов С Н2 2-Молекула СоНг, согласно экспериментальным данным, линейна. Резкому укорочению связи С—С по сравнению с этаном и этиленом (табл. 9) отвечает возрастание энергии разрыва связи Е С=С) — = 782 кДж/моль. Согласно классическим представлениям углерод-углеродная связь в ацетилене тройная. В методе ЛМО это а л -связь, линейному расположению ядер отвечает гибридизация орбиталей углеродных атомов (см. с. 101). Схема образования а-связей в молекуле С2Н2 приведена на рис. 47. У каждого атома углерода остается [c.109]

Ацетилен С2Н2 — первый представитель ряда алкинов С Н2 2-Молекула СдИз, согласно экспериментальным данным, линейна. Длина связи г(С = С)==1,212-10-> м, г (С—И) = 1,078 10- ° м. Резкому укорочению связи с—С по сравнению с этаном и этиленом отвечает возрастание энергии разрыва связи (С=С)=782 к Дж/моль. Согласно классическим представлениям, углерод-углеродная связь в ацетилене тройная. Водородные атомы в ацетилене способны к замещению на металл с образованием карбидов, например СаСз. Такая же способность к протонизации наблюдается у водорода при атоме С=К в других молекулах например в И—С =TSI. Это связано с накоплением высокого электронного заряда на тройной связи. [c.210]

Для создания аналитических пламен может быть использован ряд газовых смесей. Наиболее часто используют пламена пропан-воздух, ацетилен-воздух и ацетилен-кислород, которые обеспечивают температуры 2200, 2500 и 3300 К соответственно. Увеличение температуры пламени ацетилен-кислород по сравнению с пламенем ацетилен-воздух достигается благодаря отсутствию азота, поглощающего энергию. Могут быть использованы как стехиометрические, так и обогащенные, т. е. с избытком горючего, пламена, чтобы уменьшить образование оксидов определяемого элемента. Интересной особенностью пламени является то, что процесс этот самоподцерживающийся, до тех пор пока поступают горючее и окислитель. Другими словами, нет необходимости в подведении внешней энергии. Проба в жидком виде может быть введена в пламя, где она десольватируется, испаряется, диссоциирует и затем атомизуется, прежде чем будет возбуждена. [c.17]

Снижая энергию активации диссоциации СН4, поверхность облегчает протекание пиролиза. Поверхность играет и другую функцию, вызывая перераспределение относительной доли продуктов пиролиза. Так, при малом отношении 8/У реактора и больших скоростях подачи пиролизуемого метана образуются в основном этя , этилен и ацетилен [7]. При пиролизе метана на дисперсных поверхностях с достаточно большим отношением 5/У образуется преимущественно углерод, а СгН , С2Н2 практически совсем не образуются [46]. На основе приведенного выше существенным является тот факт, что при образовании значительных количеств газообразных углеводородов оценка гетерогенности процесса пиролиза по интенсивности образования углерода на поверхности содержит принципиальную ошибку. [c.220]

Как показали кинетические исследования, энергия активации (следовательно и температурный коэффициент скорости реакции) в реакциях крекинга значительно больше, чем в реакциях уплотнения. Применительно к последовательным реакциям пиролиза это означает, что с повышением температуры должно расти отношение скоростей образования олефинов в первичных реакциях крекинга и образования жидких ароматизированных продуктов по вторичным реакциям уплотнения. Отсюда следует вывод о том, что пиролиз углеводородного сырья с максимальным выходом целевого олефина следует проводить при технически возможных высоких температурах и оптимальном времени контакта. Необходимо однако иметь в виду, что при чрезмерно высоких темпера1урах пиролиза увеличивается выход таких нежелательных продуктов глубокого дегидрирования сырья, как ацетилен и пироуглерод. [c.398]

Для ацетиленовых углеводородов характерно наличие в молекуле тройной связи родоначальником ряда является ацетилен (этин) С2Н2. Для описания линейной молекулы ацетилена используют а-связь, образованную двумя хр-гибридизованными атомами углерода, и набор двух взаимно ортогональных связывающих л-ор-биталей, на которых размещаются четыре оставшихся электрона. Суммарная энергия л-связей ацетилена равна 185 кДж/моль, т. е. меньше, чем удвоенное значение этой величины для этилена. Конфигурационные изомеры отсутствуют вследствие линейности системы. Названия ацетиленовых углеводородов образуют добавлением суффикса ин к корню названия алкана, например гек-син-2 (10). [c.170]

Дцетилен, образуясь из элементов, поглощает большое количество энергии, которая при его разложении выделяется в виде тепла (58100 калорий], Грамм-молекула, т. е. 30 граммов его, выделяет при горении 351000 малых калорий тепла, т- е. почти 4,5 раз больше того количества тепла, которое выделяется при образовании одной грамм-молекулы или 18 грам. воды (в парообразном виде). При горении в воздухе значительная часть этой энергии превращается в световую энергию. Горя, ацетилен испускает яркий белый свет. [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология