Этан Энергия связей

Если воспользоваться для энергии связи С—Н значением 416 кДж -моль , найденным для метана, то на шесть таких связей в этане должна приходиться энергия 2496 кДж моль Остальные 333 кДж следует рассматривать как энергию моля простых связей С—С. [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]

При 0 =9О° "9 = 0, т. е. л-связь полностью нарушается. Это соответствует потере 125—292 кДж/моль. Например, энергия связи С—С в этилене 681 кДж/моль, а связи в этане — [c.392]

Как видно из изложенного выше, в основе обычного метода нахождения средних энергий связей лежит принцип аддитивности (III 6 доп. 13), причем отправной точкой служит Э(СН) =99 ккал/моль метана. Между тем индивидуализированный расчет предельных углеводородов (см. Приложение 2 к книге) показал, что в этане Э(СН) = 100 и Э(СС) = 74,5 ккал/моль, а в цепи из СНа-групп Э(СН) == 101 и Э(СС) =78 ккал/моль. По-видимому, в качестве средних правильнее было бы принимать последние величины. [c.546]

Если известны средние величины энергий связи, то можно предсказать порядок величины теплоты любой реакции действительно, она равна разности энергий связей молекул продуктов и молекул реагентов. Итак, можно рассчитать изменение энтальпии реакции гидрогенизации ацетилена в этан [c.184]

Кратность связи определяется числом электронных пар, связывающих два атома. Например, в этане НзС—СНз связь между атомами углерода одинарная, в этилене Н2С=СНг —двойная, в ацетилене НС = СН — тройная. С увеличением кратности связи энергия связи возрастает. Так, энергия связи С—С, С=С и С=С составляет соответственно 263, 422 н 535 кДж/моль, [c.97]

Правильность такого предположения подтверждается тем, что энергия связи С—С в гексафенилэтане составляет всего И ккал/моль, в то время как в самом этане она равна 3 ккал/моль. [c.278]

Для всех плоских ненасыщенных углеводородов имеется набор связывающих сг-орбиталей этого типа, локализуемых и имеющих характеристики, сходные с характеристиками молекулярных орбиталей насыщенных углеводородов, таких, как этан. Это сильно связывающие орбитали, соответствующие потенциалы ионизации превышают 11 эВ. Очень большая энергия связи сг-электронов делает насыщенные углеводороды прозрачными для ультрафиолетового излучения с длиной волны больше 2000 А, поскольку возбуждение электронов из связывающих орбиталей на разрыхляющие требует большей энергии, чем несет квант этого излучения. Отсутствие сродства насыщенных углеводородов к обычным полярным реагентам является еще одним свидетельством большой энергии связи электронов в этих молекулах. [c.191]

Во-вторых, пространственное взаимодействие больших ароматических колец имеет тенденцию растянуть и ослабить углерод-углеродную связь, соединяющую трифенилметильные группы. После того как радикалы образовались, объемистые группы затрудняют подход атомов углерода друг к другу на расстояние, достаточно близкое, чтобы образовалась связь. Строение молекулы сильно влияет на энергию связи об этом свидетельствует тот факт, что энергия диссоциации углерод-углеродной связи в этане составляет 84 ккал (351,65-10 Дж), в 1,2-дифенилэтане — 47 ккал (196,78-10 Дж), а в гексафенилэтане — только И ккал (46,05-10 Дж) длина связи углерод — углерод в гексафенилэтане равна 1,58 А (15,8-10 нм) по сравнению с длиной обычной простой углерод-углеродной связи 1,54 А (15,4-10 нм). [c.384]

Насколько правильно выбрана величина 0(СНд—Н), можно проверить по энергии разрыва связи (С1—С1) в этане, теплота образования которого АЯа =674,56 ккал. При энергии радикала (СНз), равной 295,28 ккал, на долю связи (Сх—Сх) в этане приходится 674,56 — 2(295,28) = 84 ккал. Указанная величина энергии разрыва связи (С1—С ) на основании опытных данных наиболее достоверна [16]. Таким образом, средняя величина энергии связи (С1—Н) в радикале (СНз) равна 98,43 ккал. [c.8]

Используя установленные нами энергии связей в этане, этилене, ацетилене и данные по длинам связей, которые получены спектроскопическими методами (ИКС и КРС) и приведены в обзоре Г. В. Быкова [29] в соотношении [c.27]

Хорошая корреляция между энергиями связей и межатомными расстояниями в этане, бензоле, этилене и ацетилене дает основание считать, что если не абсолютные значения энергий связей (они могут уточняться по мере накопления экспери- [c.28]

Зависимость энергии связи от межатомных расстояний (а), силовых постоянных (б) и частот валентных колебаний (в). а 1 — этан С —С ) 2 — толуол (С —С,) 2 —пропен (---С-СО. ди- [c.28]

Обратите внимание При обсуждении данных о хлорировании гомологов метана следует учитывать следующее важное обстоятельство. В ходе реакции разрываются только С-Н-связи, несмотря на то, что энергии С-С-свя-зей в алканах заметно ниже например, в этане энергия С-Н-связи составляет 410 кДж/моль (98 ккал/моль), а С-С-связи - 368 кДж/моль (88 ккал/моль). При этом, однако, надо иметь в виду, что за разрывом С-С-связи следует образование С-С1-связи, имеющей энергию 338 кДж/моль (81 ккал/моль) [c.152]

Удельные каталитические активности различных металлов в области высоких температур значительно различались. У элементов четвертого периода удельная каталитическая активность в реакции изотопного обмена возрастала с увеличением порядкового номера, достигала максимума у никеля и затем резко снижалась при переходе к меди. Аналогичная зависимость наблюдалась и в других реакциях, протекающих с активацией водорода в реакции окисления водорода в богатых водородом смесях [49], в реакции гидрирования этилена [50], в реакции обмена дейтерия с аммиаком и этаном [51]. Близкие значения удельной каталитической активности Pt и Ni, а также резкое падение ее при переходе от Ni к Си и от Pt к Au Боресков объясняет зависимостью каталитической активности от числа неспаренных электронов в d-зоне металла. Энергия связи хемосорбированного водорода с металлом зависит от числа неспаренных -электронов. На Fe [52] и Ni [53] в силу незаполненности d-зоны адсорбция водорода протекает с боль-щой скоростью. [c.56]

Выше было введено неявное предположение о том, что каждая химическая связь характеризуется определенной энергией, не зависящей от ее окружения. Это допущение обосновано не более, чем предположение о том, что поведение электронов в каждой связи не зависит от соседних атомов. Разумеется, для молекул одинакового типа, не являющихся резонансными гибридами, АЯ , как правило, можно найти в виде суммы средних энергий связи. Так, для низших жирных углеводородов имеются некоторые расхождения, но, начиная с пентана, АЯ для нормальных парафинов получается очень точно в виде (п — 1) (С-С) + (2/г + 2) (С—Н), где (С-С) и (С—Н) являются тщательно выбираемыми величинами и не совпадают с теми, которые получаются из данных по метану, этану и т. д. Однако даже разветвление цепи приводит к отклонению от простой аддитивности. Например, н-пентан и неопентан, каждый из которых включает четыре связи С—С и двенадцать связей С—Н, имеют АЯ , равные соответственно —30,2 и —34,2 ккал, тогда как следовало бы ожидать, что эти величины будут равны. [c.371]

Для того чтобы объяснить легкость диссоциации гексафенилэтана, Паулинг и Уэланд предположили, что энергию, требуемую для разрыва центральной связи С—С, можно считать равной соответствуюшей энергии связи в этане (85 ккал) за вычетом стабилизующей энергии резонанса каждого радикала. [c.69]

На основании исследований скорости образования метана при фотохимическом разложении диметилртути в углеводородах Смит и Тейлор оценили энергию активации реакции метила с этаном в 8,3 ккал, реакции метила и н.-бутана в 5,5 кал, а реакции метила и изобутана в 4,2 ккал. В более ранних работах эту энергию оценивали значительно выше, а именно в 15— —20 ккал В общем случае свободный метил и другие углеводородные радикалы реагируют с парафинами и другими насыщенными органическими молекулами, отнимая подород, расположенный на периферии молекулы, и не затрагивая углеродного скелета. Так, реакция (6) идет труднее, чем (1) или 5), хотя энергия связи С—С меньше, чем энергия связи С—Н, поскольку этан разлагается с образованием метильных радикалов, а не радикала этила и атомарного водорода [c.144]

Атом хлора, таким образом, разрывает в этане стабильную связь С — Н, поскольку при этом образуется еще более стабильная связь Н — С1. Так как при хлорировании этана вторая реакция передачи цепи [см. (11, в)] экзотермична, весь процесс протекает как цепная реакция, если она была инициирована атомом хлора, который образуется из молекулы хлора при относительно небольшой затрате энергии (см. стр. 135). [c.139]

Энергии связей и теплоту образования гексафторэтана полезно рассмотреть, исходя из данных о строении этого соединения, Два определения длины углерод-углеродной связи в гексафторэтане дали значения 1,46 и 1,51 А , низкие по сравнению с длиной этой связи в этане (1,543 А) . Одно определение дало большую величину (1,56 А) , Все указанные значения получены методом электронной дифракции, который обычно менее точен, чем метод микроволновых спектров. Важно отметить, что расстояния между плоскостями, содержащими атомы фтора, которые принадлежат двум метильным группам, в этане, оказываются одинаковыми при всех этих определениях. [c.354]

По сравнению с атомами фтора атомы углерода гораздо меньше влияют на рассеяние электронов, поэтому местоположение их более трудно найти, а это увеличивает неточность определения длины связей. Длины фтор-углеродных связей лежат в пределах 1,32—1,33 А (для двух последних определений). Следовательно, если предположить, что энергия связи находится в простой зависимости от длины данной связи, то величина энергии фтор-углеродной связи будет находиться между значениями этой энергии в четырехфтористом углероде и трифторметане, Отсюда энергия углерод-углеродной связи должна составлять около 80—85 ккал, что близко или не намного меньше, чем энергия углерод-углеродной связи в этане. [c.354]

Не принимая во внимание различий в энергиях связей С—С и С—Н разных подтипов, нельзя было бы объяснить отличия гомологической разницы для перехода метан —этан и этан — пропан от гомологической разницы для последующих углеводородов. До сих пор эти факты, насколько известно автору, не были объяснены. [c.145]

Оказывается, что по мере увеличения сложности молекулы КН энергия связи Х)(БН) уменьшается и стационарная концентрация К увеличивается по сравнению с концентрацией Вг. Но одновременно с этим изменением уменьшается и , а следовательно, возрастает скорость реакции и увеличивается длина цепи Ф. Более того, обрыв по реакциям К + К и К + X становится более важным но сравнению с обрывом X + X. Однако полученные данные, которые относятся к этану, изобутану, неоиентану и толуолу, не согласуются между собой и, вероятно, малонадежны. [c.298]

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]

Структуру карбина можно изобразить двумя способами только с двойными связями или с чередующимися одинарными и тройными связями. Определите, какая модель энергетически более выгодна, если энергии связи атомов углерода равны в этане С—С 326 кДж/моль, в этилене С=С 586 кДж/моль, в ацетилене С С 808 кДж/моль. Предскажите свойства, которыми должен обладать карбин, соответствующий обеим моделям. [c.45]

Н прочнее связей С-С. Это подтверждается термохимическими данными. Действительно, в этане энергия разрьша связи С-Н (98 ккал/моль) на 16 ккал/моль больше энергии связи С-С (82 ккап/моль). [c.179]

Энергии активации этих двух термонейтральных реакций существенно различаются ЕеО 68 1 1ж/моль для реакции 1 и 43 кДж/моль для реакции 2. Энергия связи О—С в этане (R и R - метил) De = 382 кДж/моль, а энергия О—О-связи в тетраоксиде ROOOOR мала и составляет всего 88 кДж/моль. Разницу значений Ее о, а именно АЕт = 68-43 = 25 кДж/моль, следует отнести за счет высокого триплетного отталкивания в переходном состоянии R. .. Н. .. R и низкого триплетного отталкивания в переходном состоянии ROO. .. Н. .. OOR. [c.266]

Алкилбензолы могут реагировать с галогенами двумя различными путями. В разд. 2.5.6 были уже рассмотрены ионные реакции. В радикальных реакциях стадия, определяющая природу продукта, почти всегда представляет собой отрыв атома, причем, как правило, более предпочтителен отрыв одновалентного атома, а не атомов высшей валентности. Так, этан реагирует с атомами хлора, образуя первоначально этильный радикал, а не атом водорода. Бензол не вступает в эту реакцию, поскольку связь С—Н имеет более выраженный 5-характер (С2ар2—Ни), чем в алкане, и вследствие высокой прочности связи Н° = 468,72 кДж/моль) отрыв водорода атомом хлора является сильно эндотермической реакцией (АЯ° = 37,7 кДж/моль). Так же как и в условиях ионной реакции, существует возможность присоединения к аренам и в том случае, когда генерируются радикалы. Например, хорошо известно присоединение хлора к бензолу. В результате образуется смесь изомеров один из них, так называемый 7-изомер ГХЦГ у 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан), ранее широко исиользовался как инсектицид. Присоединение атомов хлора к кольцу, например в толуоле,— обратимый процесс, тогда как отрыв водорода — необратимый. Так, при фотохлорировании толуола образуется бензилхлорид, однако при низких температурах и высоких концентрациях хлора проходит в значительной степени присоединение к кольцу. Бромирование толуола при умеренном освещении или в присутствии пероксидов протекает эффективно и дает бензилбромид. Вследствие низкой энергии связи бензил — водород (/)Я° = 355,72 кДж/моль) отрыв водорода атомом хлора становится экзотермическим процессом (АЧ° = —75,3 кДж/моль). Исходя из энергии диссоциации связи (ОИ°), для образования бензильнОго радикала из толуола требуется на 79,5 кДж/моль меньше энергии, чем на образование метильного радикала из метана. [c.388]

Исследование кинетики термического разложения ряда нитрилов позволило установить, что введение нитрильной группы в молекулу углеводорода понижает энергию соседней С—С-связи на 12—15 ккал1моль. Например, энергия связи С—С в этане составляет 88, а в пропионитриле — 73 ккал1моль. [c.408]

Полагая энергию связи С—С и отвечающую ей частоту собственных колебаний в полиэтилене такими же, как в этане [66], рассчитывают теоретическую прочность полиэтилена стс-с, которая оказывается равной сгс-с = 6-10"" дин/связь. Экспериментальным путем найдено, что стс с = 5,7-10 дин/связь. [c.51]

При диссоциации одной и той же сложной молекулы теоретически возможно образование различных атомов и радикалов . Значения энергий связей (и условия протекания реального процесса) определяют их равновесную концентрацию, основной путь, по которому пойдет превращение (диссоциация) молекулы, и химическую природу образующихся продуктов. Например, энергия связи СвНб—СНз в молекуле толуола равна 376,8 кДж/моль (90 ккал/моль), а энергия связи СвНбСНг— Н в ней составляет 334,9 кДж/моль (80 ккал/моль). Таким образом, расщепление связи С—Н должно проходить легче, чем расщепление связи С—С, что подтверждается экспериментальными данными о термическом разложении толуола в основном образуются дибензил (СбН5СН2)2 и водород, а не дифенил и этан. [c.122]

Теплоту образования радикала (СН2) можно определить по энергии диссоциации связи (СНз—Н) в радикале (СНз). К сожалению, данные по энергии диссоциации связи (С—Н) в этом радикале сильно расходятся, о чем говорилось выше. Имеются данные по энергии диссоциаций связи в этане О (СаНв—Н) = 98,2 ккал (при образовании первичного пропильного радикала 95 н. бу-тильного 94). Учитывая, что теплота образования радикала (СНг) определяет энергию связи (С1—Сз) и (Са—С ), наилучшая коррекция получается, если энергию разрыва связи (СНа—Н) принять равной 95,28 ккал, что близко к энергиям разрыва связей (С—Н) в этане, пропане и бутане. При этой величине разрыва связи (СНз—Н) на долю (СНг )-группы остается 295,28 — 95,28 = 200 ккал. Средняя энергия связи (С—Н) в радикале (СНг) 100 ккал. [c.8]

Глокер [27] установил, что между длиной связи и ее энергией существует зависимость, описываемая уравнением 0 С—С) = = 68,2477/- 423,5984/2+1050,6534/3-380,5358/ Для расчета постоянных он использовал следующие данные по энергиям связей, ккал ацетилен 183,8 этилен 131,20 бензол 118,41 этан 84,91 [c.27]

Отождествление энергии структуры Кекуле с суммой энергий простых и двойных связей углерод—углерод в этане и этилене, разумеется, незаконно. Дело здесь не только в том, что надо учесть энергию сжатия и растяжения связей, длины которых различны в структуре Кекуле и в указанных молекулах, о чем подробно указывается ниже. Надо также принять во внимание различие в гибридизации атомов С и различие в энергиях отталкивания связей (раздел 7.7). Влияние вида гибридизации на энергии связей и вычисляемую с их помощью энергию резонанса впервые отметил М. Ф. Мамотенко [468]. Согласно его данным, энергия а-связи С—С при переходе от. 5р2-гибридизации к яр -гибридизации при неизменной длине связи (1,30 А) уменьшается на 18 ккал1моль, а при учете одновременного удлинения связи до 1,52 А — на ккал/моль. Сходным образом различаются энергии связей С —Н, которые в указанной схеме предполагаются одинаковыми. Недавно на это обстоятельство обратили внимание также Дьюар и Шмейзинг [93]. Энергия взаимодействия связей, имеющая тот же порядок величины, что и энергия связей, так же различна для структуры Кекуле и для эталонных молекул [492]. Поэтому ясно, что вычисление энергии структуры Кекуле из экспериментальных данных — задача невыполнимая и, по сути дела, неопределенная. Однако в действительности в ее решении нет никакой необходимости, поскольку химиков интересует не сама энергия резонанса, как таковая, а такие величины, как отступления от аддитивной схемы или теплоты реакций. Для их теоретического определения следует просто вычислить энергии сравниваемых молекул в одном и том же приближении, т. е. пользуясь волновыми функциями, построенными из одного и того же числа слагаемых (структур). Так обычно и делается, когда речь идет о сравнении между собой сходных сопряженных систем, например конденсированных ароматических углеводородов. В этом случае гибридизация атомов углерода, длины связей и другие характеристики остаются приблизительно одними и теми же, изменяется только протяженность и контур скелета молекулы. Поэтому для сравнительного изучения таких систем можно почти с одинаковым успехом пользоваться как полной вычисленной энергией, так и энергией резонанса. Если же речь идет о сравнении сопряженной системы с несопряженной, то различие в энергии будет определяться многими факторами и тогда надо вычислять полную энергию молекул. Она будет зависеть от природы агомов, от характера их гибридизации, от пространственного расположения и последовательности связей, от их длины, от изменения энергии корреляции электронов и т. д. Разумеется, при этом автоматически будет принята во внимание делокализация связей, поскольку расчет производится с учетом нескольких структур. Прим. ред. [c.269]

Длины связей часто рассматриваются как подтверждение или свидетельство против резонансной стабилизации в молекуле. Однако в этом вопросе должна соблюдаться некоторая осторожность. Например, если гибридная структура бензола рассматривается как суперпозиция двух структур Кекуле, то каждая связь углерод — углерод должна быть чем-то средним между простой и двойной связями. Другими словами, эти связи должны иметь на 50% характер двойной связи (иметь 50% двоесвязности). Таким образом, можно ожидать, что длины углерод-углеродных связей в бензоле будут средним арифметическим между длинами простой и двойной связей. Однако средняя величина между С — С-связью в этане (1,543 А) и в этилене (1,337 А) составляет 1,441 А, что заметно отличается от экспериментально определенной длины связи С — С в бензоле, равной 1,397 А. Причина расхождения кроется главным образом в сделанном при этом ориентировочном расчете допущении, согласно которому в отсутствие резонанса все простые связи С — С должны быть равны 1,54 А. Совершенно очевидно, что это допущение необо-сновано, поскольку, как уже говорилось, энергии связей зависят от окружения, а вследствие того, что существует зависимость между энергиями связей и их длинами (см. рис. 9-1) последние также должны изменяться в зависимости от окружения. Это можно видеть из данных табл. 9-5, где приведены длины простых углерод-углеродных связей [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология