Водород энергия образования молекулы

Рис. 57. Энергия образования молекулы водорода

Если в молекуле содержится более двух различных атомов, понятие о средней энергии связи не совпадает с понятием об энергии диссоциации связи. Если в молекуле представлены различные типы связи, то каждому из них в первом приближении можно приписать определенное значение Е. Это позволяет вычислить энергию образования молекулы из атомов. Так, энергия образования молекулы пентана из атомов углерода и водорода определяется из уравнения [c.120]

Малая скорость взаимодействия водорода с кислородом при низких температурах обусловлена высокой энергией активации этой реакции. Молекулы водорода и кислорода очень прочны любое столкновение между ними при комнатной температуре оказывается неэффективным. Лишь при повышенных температурах, когда кинетическая энергия сталкивающихся молекул делается большой, некоторые соударения молекул становятся эффективными и приводят к образованию активных центров. [c.346]

Огромную роль в межмолекулярных взаимодействиях играет водородная связь, поскольку ею в значительной мере определяется возможность образования комплексов, мицелл и ассоциаций молекул в объеме масла и на поверхности металлов. Межмолекулярная водородная связь зависит от электростатических и донорно-акцепторных взаимодействий между молекулами—донором (АН) и акцептором (В) водорода. Энергия водородной связи по величине (8—60 кДж/моль) уступает энергии химических связей, но именно она в межмолекулярных связях во многом определяет ассоциацию молекул воды, спир- [c.203]

В 1927 г. немецкие ученые У. Гейт-лер и Ф.Лондон провели квантовомеханический расчет взаимодействия атомов водорода при образовании молекулы На-В результате приближенного решения уравнения Шредингера они вывели зависимость потенциальной энергии системы от расстояния между ядрами атомов водорода (рис. 13). При сближении двух атомов электроны с антипараллельными спинами притягиваются одновременно двумя протонами, поэтому потенциальная энергия системы уменьшается (кривая 1). При сближении двух атомов действуют не только силы притяжения, но и силы отталкивания. Два электрона отталкиваются друг от друга, то же наблюдается и для двух протонов. Силы отталкивания начинают преобладать при очень малых расстояниях между атомами. При некотором расстоянии между ядрами энергия системы минимальна. Система становится наиболее устойчивой, возникает химическая связь и образуется молекула водорода. Расстояние между ядрами в молекуле водорода Го (длина связи) равно 0,074 нм. При сближении атомов, у электронов которых спины параллельны, наблюдается только их отталкивание и энергия системы возрастает (кривая 2). Квантовомеханические расчеты показывают, что электронная плотность в системе при взаимодействии двух атомов водорода, имеющих антипараллельные спины электронов, максимальна в области, лежащей между ядрами [c.42]

Энергия ядерных реакций. В табл. 19.6 приведены энергии образования из нуклонов ядер наиболее распространенных изотопов элементов от водорода до цинка. Эти энергии в миллионы и сотни миллионов раз превосходят энергии образования молекул из атомов. Поэтому и энергии ядерных реакций огромны по сравнению с теплотами обычных химических реакций. [c.585]

В молекуле два электрона. Согласно принципу наименьшей энергии и принципу Паули, эти два электрона с противоположными спинами также заселяют ст Чз-орбиталь. Реакцию образования молекулы водорода из атомов в системе обозначений теории молекулярных орбиталей можно записать [c.50]

Добавление второго электрона с противоположной спиновой функцией в ион молекулы водорода повышает энергию связи, но не удваивает ее, так как существует отталкивание обоих электронов. Это грубое приближение дает, однако, величину энергии образования молекулы водорода из его атомов достаточно близкую к полученной экспериментально, чтобы оправдать приложение метода к более сложным молекулам. Таким образом, посредством использования линейных комбинаций, получаемых сложением и вычитанием атомных орбит, может быть найдено, в первом приближении, распределение электронов во многих молекулах. [c.110]

Вешества, содержащие сопряженные двойные связи, обладают рядом специфических особенностей, вызванных взаимным влиянием электронных систем обеих двойных связей (стр. 145 сл.). Взаимодействие этих систем называют эффектом сопряжения. Так называемый статический эффект сопряжения обусловливает некоторое повышение энергии образования молекул (по сравнению с энергией образования веществ того же состава, но содержащих две несопряженные двойные связи), повышение молекулярной рефракции и т. п. Сопряжение двойных связей сказывается вместе с тем в своеобразном поведении таких веществ при реакциях это—динамический эффект сопряжения, связанный с перераспределением плотностей электронного облака молекулы под влиянием атакующего агента. Для случая присоединения бромистого водорода к дивинилу это перераспределение выражается в поляризации молекулы дивинила под влиянием ионов водорода и брома [c.392]

Энергетика образования молекулы воды. Предположим, что два атома водорода и один атом кислорода медленно приближают друг к другу (все в основных электронных состояниях), чтобы образовать молекулу воды в ее электронном, колебательном и трансляционном, основном, состоянии (т. е. осуществляется процесс, который имеет место ири О К). В этой гипотетической реакции изменение энергии, называемое энергией образования молекулы воды при О К, определяется сле.дующей комбинацией термохимических и спектроскопических данных [365] [c.8]

Энергия образования молекулы воды из атомов водорода и кислорода при О К..........—219,34 [365] [c.9]

Выделение водорода из недиссоциированных молекул кислоты (так же как и из молекул воды) требует значительной энергии активации и возможно лишь в области весьма отрицательных потенциалов. В то же время непосредственный разряд ионов водорода Н+ совершается со значительно меньшими торможениями. Поэтому акт переноса заряда (15.55 6) предполагает предварительную стадию диссоциации уксусной кислоты, приводящую к образованию ионов водорода. Таким образом, здесь стадии переноса заряда предшествует чисто химическая стадия диссоциации кислоты. Если она замедлена, то вблизи электрода возникает дефицит ионов водорода по сравнению с равновесным и появляется реакционное перенапряжение. Уравнение (15.55 6) в действительности сложнее и само слагается из нескольких стадий, например переноса заряда с образованием атомов водорода, адсорбированных металлом Наде [c.321]

Приведенная структурная формула этана показывает, что в него входят одна связь С—С и шесть связей С—Н. Отсюда энергия образования молекулы этана или, что то же, теплота образования этана из атомов углерода и водорода, находящихся в газообразном состоянии, равна [c.149]

Иначе говоря, посредством константы К плг можно характеризовать энергию химического сродства в водном растворе между анионами дитизона и ионами водорода с образованием молекул дитизона при переходе последних в органический растворитель. Зная величину, можно рассчитать концентрацию ионов дитизона (образующих комплексы с металлами) при известной [c.325]

В табл. 29 приведены данные по А2 бр при разных температурах для некоторых углеводородов. Свободная энергия образования молекулы водорода На (газ) равна 0. [c.155]

Энергия и длина связи. Количество энергии, выделяющееся при образовании химической связи, называется энергией химической связи Еса- Она имеет единицу измерения кДж/моль. Для многоатомных соединений с однотипными связями за энергию связи принимается среднее ее значение, рассчитанное делением энергии образования соединения из атомов на число связей. Например, энергию связи в метане определяют путем деления энергии образования молекулы СН4 из атомов водорода и углерода на четыре (1640 4 = 410 кДж/моль). Чем больше энергия химической связи, тем устойчивее молекулы. Например, молекула НР устойчивее молекулы НБг (табл. 2.1). [c.36]

При полярной связи электронное облако связывающей электронной пары не располагается симметрично по отношению к обоим связываемым атомам, как при неполярной и не концентрируется полностью при одном из них, как в случае ионной связи. Связывая оба атома, оно обнаруживает более высокую плотность у одного из них, т. е. смещается в той или другой степени в сторону одного атома. Так, в молекуле НС1 электронная пара в большей степени смещена к атому хлора, поэтому он приобретает некоторый отрицательный заряд, а атом водорода — положительный заряд. Несимметричное распределение электронной пары в молекуле НС1 приводит к большему выделению энергии при образовании молекулы, чем это было бы при симметричном распределении электронной пары или при переходе ее целиком к хлору. Этим и обусловливается образование такой молекулы и большая ее устойчивость. [c.64]

В молекулах воды атомы связаны между собой весьма прочно. Энергия образования молекул из атомов для газообразного состояния воды и температуры 25°Ссоставляет 221,6 ккал/моль (926,3 кДж/моль). Вместе с тем молекулы не имеют слабо связанных электронов (потенциал ионизации молекул НгО равен 12,56 в) и не присоединяют электроны. Вследствие этого вода не обладает в обычных условиях ни свойствами окислителя, ни свойствами восстановителя. Только при взаимодействии с сильными восстановителями, в особенности при высоких температурах, вода играет роль окислителя и реакция протекает с восстановлением водорода до свободного состояния. Еще более затруднены реакции окисления воды. Только действием очень сильных окислителей, таких, например, как свободный фтор Рг или атомарный кислород О, из воды получается непосредственно перекись водорода. [c.38]

Кроме длины и энергии важными характеристиками химической связи являются насыщаемость и направленность. Однако эти свойства присущи лишь ковалентной связи. Ионная связь, природа которой обусловлена ненасыщенным и пространственно симметричным электростатическим полем центрального иона, ненасыщена и не имеет какого-либо определенного направления. Насыщаемость ковалентной связи выражается в ограничении числа валентных связей, которые может дать данный атом. Например, азот притягивает три атома водорода с образованием молекул ЫНз, молекул же МН4, ЫН5 и т. д. не существует. Согласно квантово-механическим соображениям в образовании связи могут участвовать только неспаренные электроны атома число их определяет валентность элемента. В простых случаях число неспаренных электронов в атоме находится с помощью принципа Паули и правила Гунда, в более сложных рассматривается возможность гибридизации волновых функций. Направленность связей объясняет стереохимию молекул, которая начала развиваться после того как Ле-Бель и Вант-Гофф (1874) выдвинули важнейший тезис о тетраэдрическом расположении валентностей углерода. [c.18]

Малой величиной ядра атома водорода обусловливается его особенно сильное поляризующее действие. Энергия образования молекулы HF из ионов благодаря эффекту поляризации почти на 50% превышает значение, рассчитанное без учета этого эффекта. Этим объясняется также то, что все водородные соединения электроотрицательных элементов легколетучи это происходит потому, что вследствие сильной поляризации энергия образования для свободных молекул здесь больше, чем для ионной решетки. [c.175]

Для точного вычисления теплоты сгорания топлива нужно определить сумму теплот горения химических веществ, входящих в его состав. Теплоты образования органических веществ могут быть вычислены из их теплот горения и из теплот горения углерода и водорода. Если теплоты горения углерода и водорода определены в настоящее время с большой точностью, то для определения теплот горения различных органических веществ нужно з нать не только их оостав, но и строение. Известно, что теплоты горения органических соединений обнаруживают ряд закономерностей. Так, в гомологических рядах каждый последующий член ряда обладает теплотой горения на 153— 160 кал1г-моль больше предыдущего. Теплоты горения изомеров отличаются небольшими величинами — порядка нескольких килокалорий, причем у соединений с прямой целью они больше, чем у изомеров с разветвленной цепью. Сопоставление теплот образования разных соединений дает возможность вычислить для каждого рода связи величину энергии, которая всегда более или менее одинакова в различных соединениях. Сумма энергии связей приблизительно равна энергии образования молекулы соединения из свободных атомов. [c.29]

Р молекулы является мерой разницы в энергиях образования молекулы и мол 10- Яярного иона (катион-радикача). Замещ -кие водорода в молекуле на алкильную группу приводит к стабилизации иона (понижается 1Р), в то время как при фторзаме-щении эффект обратный. Так как поляризуемость атома водорода мало отличается от поляризуемости фтора, видимо, и метильная группа сравнима в этом отношении с -группой . Эффект [c.68]

Вы ислим энергию химической связи Н—С1 ( на = —АЯн- i) в молекуле хлорида водорода по известной энтальпии образования НС1 (АЯ/, H I = —92,3 кДж/моль) и энергии диссоциации молекул На (А яисс 435,95 кДж/моль) и С12 ц (АЯдвд, = 242,6 кДж/моль) на атомы, кДж /моль [c.165]

Растворение хлористого водорода в толуоле не вызывает сколько-нибудь значительного изменения в спектрах поглощения ароматического соединения. Более того, даже при —78,51° легко устанавливается равновесие между этими тремя компонентами, если энергия активации образования комплекса очень мала. Эти растворы не обладают сколько-нибудь заметной проводимостью. Наконец, применение дейтерийхлорида в этих опытах не дало измеримого обмена в течение значительного периода. Таким образом, нет данных о переносе протона от хлористого водорода к ароматической молекуле. [c.399]

Мы знаем, что в наиболее устойчивом (невозбужденном) состоянии атома электроны занимают атомные орбитали, характе-ризуюн1иеся наименьшей возможной энергией. Точно так же наиболее устойчивое состояние молекулы достигается в том случае, когда электроны занимают МО, отвечающие минимальной энергии. Поэтому при образовании молекулы водорода оба электрона [c.145]

Величина Раа приблизительно равна орбитальной энергии изолированного атома водорода. Тогда, исходя из формул (77а) и (776), можно сказать, что при образовании молекулы Иг атомные уровни энергии расщепляются на молекулярные, лежащие на энергетической шкале выше и ниже исходных атомных (рис. 32). При этом подъем уровня ег больше падения ги Так как в молекуле водорода всего два электрона, то они будут в основном состоянии занимать МО, энергия которой ниже, т. е. ф5. Эта орбиталь называется связывающей, а орбиталь фл — антисвязывающей (разрыхляющей). Далее мы дадим более точные определения связывающих и антисвязывающих МО, [c.190]

Согласно представлениям Гейтлера и Лондона, водород способен к образованию молекулы Нг потому, что в его атоме имеется один неспаренный электрон, а гелий не может образовать молекулу Нб2 ввиду того, что оба электрона в атоме Не являются спаренными. Аналогично рассмотрим взаимодействие двух атомов Li. Электронное строение атома лития (ls 2s) (рнс. 1.34) таково, что в этом атоме имеется один неспаренный 25-электрон, поэтому за счет спаривания одиночных s-электронов можно ожидать образования молекулы LI2, аналогичной молекуле Нз. Действительно, молекула, LI2 существует. Энергия связи в молекуле Lis (1,03 эВ) приблизительно в четыре раза меньше энергии связи в молекуле Нг (4,48 эВ). Это обусловлено наличием около ядра лития перв ого электронного слоя, поэтому связь Li —Li значительно более длин-" ная, чем связь Н—Н (267 пм вместо 74 пм в молекуле Нг) кроме того, две пары электронов первого слоя сильно экранируют заряд ядра и отталкипаются друг от друга. Все это приводит к значи- тельному ослаблению связи. [c.81]

Может возникнуть вопрос, насколько правомерно составлять волновую функцию электрона, находящегося в молекуле, из волновых функций электронов в свободных атомах. Такое приближение не является слишком грубым по двум причинам. Во-первых, состояние электронов в молекулах не очень сильно отличается от их состояния в атомах, об этом свидетельствует сравнительно небольшое изменение энергии электронов при образовании химической связи. Так, полная энергия электронов для двух свободных атомов водорода равна —2-13,6 =—27,2 эВ, а изменение энергии при образовании молекулы Нг (энергия связи) составляет 4,5 эВ. Подобное соотношение характерно и для других молекул. Оно обусловлено тем, что образование связи сравнительнс мало влияет на движение электронов вблизи ядер атомов, где взаимодействие электронов и ядер велико. Во-вторых, изменение электронных облаков при переходе от атомов к молекуле в некоторой мере учитывается выбором с помощью вариационного метода определенных значений коэффициентов с. [c.100]

При действии на Нз при пониженном давлении тихого электрического ра.фяда образуется атомный водород. Он существует около секунды. Сравнительная устойчивость атомного водорода обусловлена те.м, что двойные столкновения атомов Н не приводят к образованию молекул На, для этого необходимы столкновения трех атомов, чтобы выделяющаяся при образовании Нг энергия была сообщена третьему атому. Поэтому атомы Н обычно претерпевают миллионы столкновений прежде, чем прореагируют. [c.464]

Так, прн рассмотрении соязп между атомами водорода в молекуле ЬЬ можно показать, что при сближении двух атомов водорода с антипараллельными спинами электро тая плотность становится большей в пространстве между ядрами атомов (рнс. 13, а), что и приводит к дальнейшему сближению их с образованием молекулы Нг- Это сопровождается выделением значительного количества энергии (102 ккал1моль), стабилизирующего систему. [c.67]