Связь химическая энергия связи

Рассмотренные в этой главе типы химической связи в твердых телах систематизированы в табл. 14-3. Ионные, или электростатические, связи, а также ковалентные связи характеризуются энергией связи порядка 400 кДж моль Металлические связи могут иметь различную прочность, однако она сопоставима с прочностью ионных и ковалентных связей. Водородные связи намного слабее энергия связи между атомами О и Н до- [c.639]

В этой главе дано обоснование представлений об энергетике химических реакций, которые были введены в гл. 2. Хотя существует много способов рассмотрения первого закона термодинамики, мы ограничили наше обсуждение теми аспектами, которые играют наиболее важную роль для химиков, интересующихся теплотами реакций и энергиями связей. [c.35]

Прочность химической связи характеризуется энергией связи, т. е. энергией, необходимой для разрыва связи. Значения энергии разрыва химических связей обычно приводятся в расчете на 1 моль вещества. Так, для молекулы На энергия связи равна 432,1 кДж/моль, р2—155 кДж/моль, НР — 565,7 кДж/моль. Длина связи — расстояние между ядрами атомов, образующих связь. Например, длина связи в молекуле Н2 равна 0,074 нм, р2 — 0,142 нм, НР — 0,092 нм. Кратные связи короче простых, что можно проиллюстрировать примером связей углерод — углерод длина одинарной связи С—С 0,154 нм, двойной С=С 0,134 нм, тройной С = С 0,120 нм. [c.52]

В ММВ на расстояниях, характерных для жидкого состояния, когда соседние молекулы находятся в непосредственном контакте друг с другом, основную роль играют слабые химические связи с энергией 1...10 кДж/моль. а вклад дипольного, лондоновского и поляризационного взаимодействий незначителен и им можно пренебречь [17... 19]. Влияние же дипольного момента на свойства жидкости объясняется возникновением реактивного поля, которое уменьшает энергию образования ассоциатов и комплексов при одновременном снижении их устойчивости [18]. [c.64]

При образовании химических связей между атомами освобождается энергия. Эта энергия в большинстве случаев выделяется в виде тепла, но при определенных условиях можно большую часть освобождающейся химической энергии непосредственно перевести в работу. Другими словами, между атомами возникает сила химического притяжения, которая при образовании химической связи между двумя атомами, производит работу. Если, напротив, мы хотим разделить уже связанные атомы, разорвать химическую связь, то мы должны произвести работу, то есть затратить энергию. Следовательно, суммарная энергия двух отделенных друг от друга атомов больше, чем энергия двух химически связанных атомов. Разница этих энергий и есть энергия связи, эквивалентная той работе, которую нужно затратить, чтобы разорвать химическую связь между двумя атомами. [c.48]

В растворах гомогенно-каталитические реакции протекают обычно по механизму молекулярных реакций с образованием сложных, активных комплексов или промежуточных соединений с участием катализатора, который снижает энергию активации реакции. Это объясняется тем, что в сложном активном комплексе с участием катализатора уменьшается энергия связей и облегчается их разрыв. Особенно выгодным является образование циклических активных комплексов, так как чередование рвущихся и возникающих химических связей, а также перемещение электронов, образующих химическую связь, по циклическому активному комплексу (миграция связей в молекуле) способствует снижению энергии активации при разрыве химических связей. Кроме того, энтропия активации при образовании в растворе сложных активных комплексов может увеличиться за счет освобождения некоторого числа молекул растворителя, связанных с молекулами исходных веществ и с катализатором. [c.414]

Работоспособность тепла и химической энергии зависит от заданных условий протекания технологического процесса и организации процессов тепло- и массопереноса и таким обраЗом представляет собой величину, значение которой не может быть найдено с помощью термодинамики обратимых процессов, так как связано с кинетикой тепло-и массообмена. [c.19]

Химические процессы протекают с выделением или поглощением тепла, которое называется теплотой реакции. Всякая химическая реакция сводится к разрушению определенного числа химических связей между атомами в молекуле и образованию новых связей. Если энергия, выделяющаяся при образовании новых связей, больше энергии, затрачиваемой на разрушение связей в исходных молекулах, то реакция сопровождается выделением тепла (экзотермический процесс) если же энергия, выделившаяся при образовании новых связей, меньше энергии разрыва связей, то реакция сопровождается поглощением тепла из окружающей среды (эндотермический процесс). Поэтому при химических превращениях изменяется внутренняя энергия реагирующих молекул. [c.5]

Энергия химической связи. Мерой прочности химической связи служит энергия связи. Ее величина определяется работой, необходимой для разрушения связи, или выигрышем в энергии при образовании вещества из отдельных атомов. Например, энергия связи Н—Н в молекуле водорода равна 435 кДж/моль. Это значит, что при образовании 1 моль газообразного водорода из изолированных атомов по уравнению [c.57]

Перечисленные характеристики достаточно подробно описывают элементарный процесс и позволяют связать химические свойства системы со строением реагентов и продуктов. Принципиально возможно на основе наблюдаемых закономерностей построить поверхность потенциальной энергии, которая отвечает области наиболее интенсивного взаимодействия партнеров реакции. Таким образом, открывается возможность исследования динамики химического превращения, т. е. рассмотрения химических реакций с самых общих позиций при хорошо известных распределениях по состояниям партнеров реакции. [c.302]

Перечисленные характеристики достаточно подробно описывают элементарный процесс и позволяют связать химические свойства системы со строением реагентов и продуктов. Принципиально возможно на основе наблюдаемых закономерностей построить поверхность потенциальной энергии, которая отвечает области наиболее интенсивного взаимодействия партнеров реакции. Таким образом, открывается возможность исследования динамики химического превращения, т. е. рас- [c.354]

Электроотрицательность элементов. Представим себе, что во взаимодействие вступают атомы А и В и что химическая связь осуществляется за счет смещения электрона от одного,атома к другому. Возникает вопрос, какой из этих атомов оттянет на свою оболочку электрон Допустим, электрон переходит от А к В, Этот процесс связан с выделением энергии (Яв —/а ), где в — сродство к электрону атома В, /д— энергия ионизации атома А. При обратном переходе будет выделяться энергия ( д—/в). Направление процесса определится максимальным выигрышем энергии, так как выделение энергии стабилизирует оиотему. Допустим, что фактический переход происходит от атома А к атому В. Это означает, что (Ев—/д)> >(Еа -/в) или (/в + Ев )> (/а + а ). Величина 1/ (/ + Е) получила название электроотрицательности. Обозначим ее через х. Следовательно, [c.133]

Внутренняя энергия покоящихся многоатомных молекул в состоянии идеального газа равна сумме энергий разрыва всех химических связей в этой молекуле (энергий связей). Эта величина может быть представлена как взятая со знаком минус сумма энергий разрыва отдельных связей в рассматриваемой молекуле и в частицах, образующихся из нее при последовательном разрыве связей. Например, энергия разрыва связи О — Н в молекуле HjO, приводящая к образованию атома Н и свободного радикала ОН, равна 493,8 кДж/моль. Энергия разрыва связи в двухатомной частице ОН равна 423,7 кДж/моль. Следовательно, внутренняя энергия паров воды за вычетом энергии термического возбуждения составляет — 9)7,5 кДж/моль. Из этого примера ясно, что энергия разрыва связи зависит не только от того, между какими атомами эта связь образована, но и от того, в какой частице эта связь находится. [c.134]

В процессе образования кристалла происходит перекрывание внешних электронных облаков атомов по аналогии с образованием химической связи в молекулах. В соответствии с методом МО при взаимодействии двух атомных электронных орбиталей образуются две молекулярные орбиТали связывающая и разрыхляющая. При одновременном взаимодействии N микрочастиц образуется N молекулярных орбиталей. Величина N в кристаллах может достигать огромных величин (порядка 10 ). Поэтому и число электронных орбиталей в твердом теле чрезвычайно велико. При этом разность между энергиями соседних орбиталей будет ничтожно мала. Так, в кристалле натрия разность энергетических уровней двух соседних орбиталей имеет порядок 10 Дж. Таким образом, в кристалле металла образуется энергетическая зона с почти непрерывным распределением энергии, называемая зоной проводимости. Каждая орбиталь в этой зоне охватывает кристалл по всем его трем измерениям. Заполнение орбиталей зоны проводимости электронами происходит в соответствии с положениями квантовой механики. Так, из условий минимума энергии электроны будут последовательно заполнять все орбитали, начиная с наинизшей, причем на каждой орбитали в соответствии с запретом Паули может располагаться лишь два электрона с антипараллельными спинами. С повышением температуры за счет теплового возбуждения электроны будут последовательно перемещаться на более высокие энергетические уровни, передавая тепловую энергию с одного конца кристалла на другой и обеспечивая таким образом его теплопроводность. [c.82]

С химической стороны фтор может быть охарактеризован как одновалентный металлоид и притом самый активный из всех металлоидов. Обусловлено это рядом причин, в тем числе легкостью распада молекулы Рг на отдельные атомы — необходимая для этого энергия составляет лишь 38 ккал/моль (против 118 ккал/моль для Ог и 58 ккал/моль для С1г). Атомы фтора обладают значительным сродством к электрону и сравнительно малыми размерами. Поэтому их валентные связи с атомами других элементов оказываются прочнее аналогичных связей прочих металлоидов (например, энергия связи Н—Р составляет 135 ккал/моль против НО ккал/моль для связи Н—О и 103 ккал/моль для связи Н—С ), [c.239]

Длина связи измеряется величиной межъядерного расстояния. Химическая связь тем прочнее, чем меньше ее длина. Однако мерой прочности связи является энергия связи. [c.44]

Значит, энергия всех связей С—Н в моле метана 396 ккал, а средняя энергия связи С—Н в моле метана 396 4 = 99 ккал. Изменение энтальпии процесса 2Н -Ь О = Н3О (г) АН = —57,8 — (2-51,8 -Ь -Ь 59) = —220 ккал, а средняя энергия связи О—Н в моле Н аО 220 2 = ПО ккал. Энергия связи — одна из важнейших характеристик химической связи, которая рассматривается в гл. П1, 7 (см. табл. 8). [c.18]

Ломимо общего снижения значений коэффициентов газопроницаемости, увеличение густоты химических связей между макромолекулами в полимере, находящемся в высокоэластическом состоянии, сопровождается увеличением значений энергии активации проницаемости Ер и диффузии Ев, а также значений предэкспоненциального фактора Во. Величины энергии активации Ев и фактора Оа возрастают с увеличением размеров молекул, диффундирующих в структурированных полимерах. Если считать, что с увеличением густоты химических связей плотность энергии когезии в сшитом каучуке заметно не меняется, то наблюдаемое повышение Ер, Ев и Оа может быть объяснено увеличением размеров зоны, необходимой для элементарного акта диффузии. Повышение энергии активации с увеличением числа химических связей между молекулами полимера может быть также объяснено исходя из теории переходного состояния. [c.94]

Длина связи — это расстояние между ядрами атомов в молекуле, определяемое экспериментально. Химическая связь тем прочнее, чем меньше ее длина. Однако мерой прочности связи является энергия связи. [c.81]

Исключительная химическая активность фтора обусловлена, с одной стороны, большой прочностью образуемых им связей, так, энергия связи (Н—Р) == 566, (51—Р)= 582 кДж/моль, с другой стороны, низкой энергией связи в молекуле Ра [ (Р—Р) = 151 кДж/моль, ср. для СЬ = 238 кДж/моль]. Большая энергия связей Э-—Р является следствием значительной электроотрицательности фтора и малого размера его атома. Низкое значение энергии связи в молекуле Ра, по-видимому, объясняется сильным отталкиванием электронных пар,, находящихся на л-орбиталях, обусловленным малой длиной связи Р—Р. Благодаря малой энергии связи молекулы фтора легко диссоциируют на атомы и энергия активации реакций с элементным фтором обычно невелика, поэтому процессы с участием Ра протекают очень быстро. Известно много прочных фторндных комплексов ([Вр4] , [81Рб] ", [А1Рб] и др.). Большое значение АО/ обусловливает малую реакционную способность координационно насыщенных соединений фтора (5Рб, Ср4, перфторалканы и др.). [c.469]

Приведенные данные показывают, что значения энергии связи достаточно постоянны.в пределах одного класса соединений и заметно меняются при переходе к другому классу. При этом с укорочением связи возрастает энергия ее химической связи. Это сопровождается и изменением энергии Н-связей, образуемых с водой рассматриваемыми функциональными группами. [c.41]

Мерой прочности химической связи является энергия связи. Ее величина определяется работой, необходимой для разрушения связи, или выигрышем в энергии при образовании вещества из отдельных атомов. [c.112]

Теперь рассмотрим молекулу водорода. Здесь химическая связь образована парой электронов. Если спаривание электронов при образовании химической связи энергетически выгодно, т. е. способствует ее образованию, то энергия связи в молекуле водорода должна быть значительно (или несколько) больше, чем удвоенная энергия связи в молекулярном ионе водорода HI Если же спаривание электронов энергетически невыгодно и является лишь неприятным , вынужденным следствием принципа Паули, то энергия связи в молекуле Нг должна быть меньше удвоенной величины энергии связи в Н2+. Так как энергия связи в молекуле водорода составляет величину 104 ккал/моль, то это и доказывает второе предположение. С точки зрения квантовой механики, самой точной науки о микромире, молекула — это совокупность ядер н IIIA" н атомов и электронов. Никаких Н- - 1,5ПА Н неизменных атомов, связанных химическими связями, в молекуле. н - л нет. Например, молекула воды [c.18]

Типы химических связей и энергии связи [c.78]

Чему равна энергия кванта желтого света с длиной волны 5800 A Можно ли с помощью этого света разорвать химическую связь с энергией связи 100 ккал/моль [c.69]

Точное значение величины энергии связей очень важно, так как оно позволило бы рассчитать по уравнениям (1)—(3) теплоту сгорания, теплоты образования из атомов и элементов для соединений, у которых отсутствуют экспериментальные данные. Кроме того, по энергиям связей можно рассчитать теплоту образования радикалов, энергию диссоциации связи, получить химическую оценку прочности связи и т. д. [c.5]

Для полимеров характерно также резкое различие природы связей вдоль цепи и между цепями. Атомы основной цепи связаны химическими ковалентными связями (за исключением внутрикомилексных элемеитоорганических полимеров, в которых имеются и координационные связи). Энергия ковалентной связи велика и молекулярная цепь получается достаточно прочной. Так, энергия С — С (алифатическая) составляет 59—70 ккал/моль, связи С — 0—70— 75 ккал/моль и т. д. Отдельные макромолекулы связаны между собой межмо-лекулярными, ван-дер-ваальсовыми силами, величина которых в зависимости от их природы лежит в пределах 2—410 ккал моль и резко зависит от расстоя ния (в шестой степени). [c.245]

Энергия химической связи. Значениями энергии связи часто пользуются для вычисления тепловых эффектов реакций, если неизвестны энтальпии образования веществ, участвующих в реакциях. С другой стороны, значениями теплот образования, возгонки, диссоциации и других энергетических эффектов пользуются для определения проч юсти межатомных, межионных и межмолекулярпых взаимодей-гтвий. [c.164]

В СОСТОЯНИЯХ, когда эта способность развита в сильной степени, атом водорода может настолько интенсивно взаимодействовать с электронами другого атома, что между ними устанавлн-иается довольно прочная связь (с энергией связи 5—7 ккал/моль н больше), которая может хорошо проявляться в спектрах. Однако она все же много слабее обычной химической связи (энергия которой составляет примерно 30—100 ккал/моль). Водородная связь возникает в результате междипольиого взаимодействия двух сильно полярных связей, принадлежащих различным молекулам (или одной и той же молекуле), но она в значительной степени усиливается вследствие взаимной поляризации связей, обусловленной указанными особенностями водородного атома. С другой стороны, деформация молекул, вызываемая образованием водородной связи, в соответствующих случаях способствует образованию донорно-акцепторных связей. [c.83]

Среда большого многообразия встречающихся в природе видов энергии особо следует отметить химическую энергию, обусловленную движением электронов по орбитам атомов и молекул вещества. Эта энергия при определенных условиях может высвобождаться, т.е. превращаться в другие виды энергии, что сопровождается образованием химических связей атомов или более прочных связей, е< ид превращении учас1ваа ,ли олекулы. С величиной химической [c.17]

Исключительная химическая активность фтора обусловлена, с одной стороны, большой прочностью образуемых им связей с атомами других элементов, так, энергия связи (Н-Р)-56б, (SI-F)-582 кДж/моль, с другой стороны, низкой энергией связи в молекуле Fj, (F-F) - 151 кДж/моль (ср. для СЬ Е" 238 кДж/моль). Большая энергия связей Э-F является следствием высокой электроотри1(ательности фтора и малого размера его атома. Низкое значение энергии связи Р-Р в молекуле F , по-видимому, объясняется сильным отталкиванием электронных пар, находящихся на т-орбиталях, что обусловлено малой длиной связи F-F. [c.457]

Происходящий при химических реакциях разрыв валентной связи ионного типа, как правило, осуществляется гетеролитически (т. е. с образованием противоположно заряженных ионов), а разрыв связи неполярной — г о м о л и т и ч е с к и (т. е. с образованием нейтральных радикалов). Тип разрыва полярной связи сильно зависит от общего характера процесса, в котором участвует данная связь. Понятие энергии связи относят обычно к гомолитическому ее разрыву. [c.93]

Но все подсчеты, сделанные для газовых сред и с помощью различных приближений распространенные на жидкости, приводят к общему важному заключению, что ван-дер-ваальсовы силы рассмотренных выше типов вносят лишь незначительный вклад в общую энергию связей между частицами жидкости. Особенно убедителен расчет для воды (см. М. И. Шахпаронов). Приняв диаметр молекулы воды равным приблизительно 0,28 нм, получаем для усредненной энергии дипольного взаимодействия 797 Дж/моль, лондоновского—140 и поляризационного 42 Дж/моль, т. е. всего 979 Дж/моль, тогда как при испарении одного моля воды поглощается 42 000 Дж/моль. Ван-дер-ваальсовы взаимодействия таким образом обусловливают всего около 2% энергии связей в воде. К этому можно добавить, что энергия теплового движения при 300 К составляет приблизительно 2500 Дж/моль — значительно больше, чем энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Вот почему химические взаимодействия между молекулами жидкостей, в результате которых жидкость образует единую химическую систему, представляют особенно большой интерес. Сильные химические взаимодействия, при которых происходит перестройка электронных оболочек, разрываются химические связи и возникают новые связи, сопровождаются большими изменениями запаса энергии системы (порядка 400 кДж/моль) и ведут к образованию соединений, значительно отличающихся по свойствам от исходных. Такой процесс называют химической реакцией. При этом, разумеется, жидкая система может превратиться в пар или твердое вещество. [c.241]

Большая часть контактов между гидросиликатами в третьей стадии осуществляется путем конденсации через раствор или через соприкасающиеся силанольные группы различных частиц низко-конденсированных гидросиликатов с образованием химических связей, как это уже обсуждалось для чистого 3S. Конденсационнокристаллизационная структура, развивающаяся к концу третьей стадии структурообразования, вероятно, не является пронизывающей весь объем образца, но разделяет его на микрообъемы негомогенного состава с различными типами и энергией связи между агрегатными блоками и отдельными кристаллами, выступающими в качестве структурообразующих элементов. Нарастание прочности в четвертом периоде происходит в связи с накоплением и срастанием субмикрокристаллических гелевидных гидросиликатов, уплотнения материала и утоншения пленок воды. [c.108]

Б6льп1ая часть приведенных ниже данных взята из статьи [I]. Величины, отмеченные звездочками, взяты из справочника [2]. Наиболее современная сводка энергий диссоциации связей содержится в публикации 3]. Подробные данные п их обсуждение для очень большого числа соединений содержатся в монографии э щep oнa Химическая связь и энергии связей [4], причем, как это указано в обзоре [5], подход Сэндерсона является в высшей степени оригинальным . [c.134]

Низщие алюминийалкилы (К = СНз, С2Н5) самовоспламеняются на воздухе и этот факт отражает кинетическую и термодинамическую неустойчивость алюминийалкилов и высокий запас химической энергии связей А1-С. Они понижают ее запас за счет димеризации [c.582]

Таким образом, расчеты [114] позволяют непосредственно определять энергию диссоциации отдельных химических связей и достаточно обоснованно трактовать как природу образования различных структурных дефектов в 8Ю2, так и предоставляют возможность изучения разнообразных факторов, могущих оказывать влияние на процессы дефектообразования, на микроскопическом уровне. Например, аналогичный описанному цикл расчетов энергий формирования дефектов в ЗЮг, допированном германием (отметим, что для системы ЗЮгГОе наиболее предпочтительным является стеклообразное состояние, см. ниже) показал [114], что присутствие атома Ое в локальном окружении дефектов, в результате ослабления отдельных связей в матрице (энергии связи Се— О меньше, чем 81—О), способствует понижению энергетического барьера формирования структурных дефектов в сравнении с чистым 8162, см. рис. 7.10. [c.165]

Энергия связи. Когда образуется химическая связь, то pea лизуется состояние с более низкой энергией по сравненим с энергией исходных изолированных компонентов. Эта разность в энергиях называется энергией связи и является важнейшее характеристикой прочности связи. Кроме того, она являетс1( одним из основных параметров, которые учитываются при про гнозировании свойств молекулы (в широком смысле). Энергий связи определяют сравнением с состоянием, предшествующим образованию связи. В случае ковалентной связи в качестве исходного уровня принимают основное состояние каждого ате= ма в изолированном виде энергия, выделяюща-яся в результа [c.82]

Энергия разрыва химической связи — зто энергия затрачиваемая на разрыв зтой связи или выделяющаяся пр ее образовании в расчете на моль частиц В случае моле кул, содержащих две или более одинаковых связи, разли чают энергию разрыва одной из этих связей или средню энергию разрыва этих связей Обычно используют сред нюю энергию разрыва [c.79]