Энергия связей и тепловые эффекты реакции

ГЕССА ЗАКОН — открыт Г. И. Гессом в 1840 г. Является основным законом термохимии, устанавливающим, что тепловой эффект реакции не зависит от числа и характера промежуточных стадий, а зависит лишь от начального и конечного состояний системы. Из Г. з. вытекает важное следствие теплота разложения химического соединения равна по величине и противоположна по знаку теплоте его образования. Пользуясь Г. з., можно рассчитать теплоты химических реакций суммируя известные теплоты реакций, найти энергии образования химических связей. [c.70]

Связь энергии активации с тепловым эффектом реакции можно проиллюстрировать с помощью представления об энергетическом барьере. Химическую реакцию можно представить как переход системы из энергетического состояния I в энергетическое состояние II, сопровождающийся тепловым эффектом Qp. Из рис. 1,7 видно, что переход из состояния I в состояние II возможен ири затрате энергии Ех обратный переход возможен при затрате энергии Е . При осуществлении реакции в прямом [c.44]

В целом тепловой эффект химического процесса определяется количеством энергии, выделяющейся при образовании химических связей в конечных веществах и поглощающейся при разрыве химических связей в исходных веществах. В случае, когда при образовании новых связей энергии выделяется больше, чем затрачивается на разрыв связей, тепловой эффект реакции будет положительным (экзотермические реакции). При обратном соотношении количеств выделяющейся и затраченной энергии тепловой эффект реакцип отрицателен (эндотермические реакции). [c.209]

Уравнение (24) позволяет связать тепловой эффект реакции молекул с сопряженными связями с изменением энергии я-электронов для соответствующей воображаемой реакции идеализированных молекул. Тепловой эффект реальной реакции можно представить в виде [c.291]

Из ЭТИХ данных следует, что тепловой эффект реакции с фтором значительно выше энергии разрыва ароматической С—С-связи, равной 58,6 ккал поэтому при фторировании происходит распад молекул. Теперь становится понятным, почему при реакции с фтором так легко разрушается ароматическое кольцо. Ароматические соединения не проявляют по отношению к фтору ароматических свойств. Фтор не только присоединяется к С— С-связям ароматического кольца, но и образует при этом продукты расщепления и конденсации. При хлорировании и бромировании тепловые эффекты реакций значительно меньше—поэтому разрыв кольца не происходит, и реакции (а) и (б) идут гладко. Трудность иодирования объясняется эндотермичностью этой реакции. [c.776]

А. А. Баландин [949, 951, 952] рассмотрел последовательность реагирования различных связей сложных органических соединений в процессах гидрирования и дегидрирования на никелевом катализаторе. На основании табличных значений энергий разрыва связей, тепловых эффектов реакций, а также величин некоторых энергий связей (например, Сн-№, Со-н ), вычисленных из термохимических данных для объемных соединений, им была дана ориентировочная оценка других энергий связей, например Рс-[№1- Такая оценка является полезной, хотя и приближенной. [c.487]

СВЯЗЬ МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ, ХИМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ, ТЕПЛОВЫМ ЭФФЕКТОМ РЕАКЦИИ И Э. Д. С. ОБРАТИМЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.60]

Системы, в которых протекают химические реакции, не бывают изолированными, так как они сопровождаются изменением внутренней энергии системы (тепловым эффектом реакции), т е. система обменивается энергией с окружающей средой. Химические реакции могут протекать самопроизвольно и без возрастания энтропии, но при этом увеличивается энтропия окружающей среды. Например, химические реакции в организме любого существа сопровождаются уменьшением энтропии (происходит упорядочение системы). Однако организм получает энергию из окружающей среды (пища, воздух). Получение пищевых продуктов сопровождается возрастанием энтропии окружающей среды, т.е. жизнь каждого существа связана с возрастанием энтропии. [c.135]

Для расчета тепловых эффектов реакций в настоящее время приходится пользоваться таблицами теплот горения или образования из элементов в стандартных условиях, а в некоторых случаях энергиями связей экспериментальный материал по результатам термохимических измерений сконцентрирован в основном в таблицах Ландольта, а также в Справочнике физико-химических величин Технической энциклопедии. Новейшие данные публикуются в специальной литературе. [c.51]

В ряде случаев для расчета тепловых эффектов реакций приходится пользоваться данными об энергиях связей в молекулах реагирующих веществ. (Под энергией связи, нанример Н — И, подразумевается количество энергии в калориях, необходимое для разрыва связи.) [c.52]

Формула (11.31) позволяет по величине рассчитывать (или наоборот). Для определения А число молей газообразных ве-шеств, находящихся в левой части химического уравнения, берут со знаком — , а в правой — со знаком + . В справочных таблицах тепловые эффекты приводятся обычно для стандартных условий. Однако таблицы не охватывают всего многообразия химических реакций, поэтому часто тепловые эффекты приходится рассчитывать, используя закон Гесса и следствия, вытекающие из этого закона. Иногда тепловые эффекты вычисляют по теплотам диссоциации (энергия связей атомов, входящих в состав молекулы данного химического соединения). Согласно закону Гесса, тепловой эффект реакции (при постоянных объеме и давлении) не зависит от пути, по которому протекает реакция, а определяется только начальным и конечным состояниями системы. [c.43]

Руководствуясь принципом энергетического соответствия, были найдены (табл. 2.9) высоты энергетических барьеров реакции Е, тепловые эффекты реакции и, сумма энергий реагирующих связей 5 и адсорбционные потенциалы катализатора д. [c.48]

Реакции галогенирования сильно различаются по энергетическим характеристикам. Тепловые эффекты реакций уменьшаются в ряду F, > lj > Вга > Ij. Энергия связей С — галоген падает с увеличением атомной массы галогена и примерно равна (Дж/моль) для С—F — 435 для С — С1 — 293 для С—Вг — 239 для С—I — 180. [c.390]

Мп-н. ,Н + Я (алкенами и алканами), тепловой эффект реакций вычисляется просто как разность энергий образующейся и исчезающей связей при реакции [134] [c.247]

Далее, располагая знанием величин констант скорости реакций рекомбинации алкильных радикалов, мы можем на основании тепловых эффектов реакций диссоциации алканов на радикалы, значений теплоемкостей и химических постоянных оценить по формулам (151) или (152) величины констант равновесия реакций диссоциации алканов и вычислить константы скорости диссоциации алканов на радикалы, по найденным величинам констант скорости рекомбинации и константам равновесия. С другой стороны, существует возможность прямого вычисления констант скорости диссоциации алканов на радикалы по значениям энергий диссоциации связей С—С или С—Н в молекулах алканов по формуле 006) или (108). [c.261]

Среднюю энергию связи вычисляют исходя из теплоты атомизации, т. е теплового эффекта реакции разложения данного вещества на свободные атомы Для реакции, записываемой в общем виде [c.183]

Энергия связи. Значениями энергии связи часто пользуются для вычисления тепловых эффектов реакций, если неизвестны ДЯ бр соединений, участвующих в реакциях. С другой стороны, значения теплот образования, возгонки, диссоциации и других энергетических эффектов используются для определения прочности межатомных и межмолекулярных связей. [c.199]

Тепловой эффект реакции равен разности теплот испарения и энергий разрыва связей продуктов реакции и исходных веществ. В молекуле эфпра имеются связи 10 С—Н, 2 С—С и 2 С—О. По табл. 5 приложения находим энергии (е) отдельных связей и вычисляем Q gjj, [c.47]

Таким же путем может быть рассчитана стандартная энергия Гиббса образования СаС (к), его энтропия и т. п. Широко используются термодинамические свойства ионов и при проведении других термодинамических расчетов (констант равновесия, тепловых эффектов реакций и т. п.). Стандартные термодинамические свойства ионов, как и любых индивидуальных веществ, связаны соотношением [c.447]

Если в молекуле все связи однотипны, то, разделив атомную теплоту образования на число связей, найдем энергию отдельной химической связи. Так, энергия связи 0 Н равна /г ат воды. Энергии связей могут использоваться для нахождения тепловых эффектов реакций. [c.73]

Вопрос о соотношении между э. д. с. и энергией химического процесса в гальваническом элементе был решен в работах Д. Гнббса (1873 г.) и Г. Гельмгольца (1882 г.). Термодинамическое уравнение Гиббса — Гельмгольца связало э. д. с. гальванического элемента с тепловым эффектом реакции и с зависимостью э. д. с. от температуры. В 1889 г. В. Нернст вывел термодинамическую зависимость э. д. с. от концентрации ионов в растворе. [c.10]

Оно является одним из основных уравнений химической термодинамики. Знак минус в этом уравнении отражает противоположное влияние энтальпийного (АЯ— общий тепловой эффект реакции) и энтропийного (TAS—часть энергии, которая не может быть превращена в работу) факторов, равнодействующей для которых является, величина AG— максимальная полезная работа. Если АЯ характеризует стремление к агрегации, к образованию связей в результате химического процесса, то в соответствии со смыслом [c.45]

Тепловой эффект реакции образования молекулы из атомов равен, таким образом, энергии связей в образовавшейся молекуле, Например [c.68]

Энергия разрыва химической связи, отнесенная к одному молю вещества, равна тепловому эффекту реакции атомизации вещества при 7=0 К [c.13]

Рассмотрим для примера реакцию синтеза аммиака на железном катализаторе, сопровождающуюся выделением энергии порядка 70 ккал1моль (с учетом энергии активации теплового эффекта реакции). Энергия активации процесса полиморфного превращения железа весьма невелика и составляет, по данным К. Н. Курдюмова и О. П. Максимовой [12], лишь около 1 ккал/моль. В связи с этим энергия, выделяющаяся при элементарном акте реакции синтеза аммиака, достаточна для осуществления полиморфного превращения в зародыше, содержащем примерно 70 атомов железа. [c.421]

Полуэмпирическое уравнение (24) позволяет связать тепловой эффект реакции с участием молекул с сопряженными связями с изменением энергии я-электронов для соотнетствующей воображаемой реакции [c.290]

Величина энергии связи —F равна около 104 ккал/моль (по сравнению с 66 ккал/моль для —С1), в то время как величина энергии связи >С—С< составляет примерно 81 ккал/моль. Таким образом, тепловой эффект реакции фторирования достаточно велик для того, чтобы быть определяющим при разрыве связей С—С в реагирующих молекулах. Поэтому для прямого фторирования совершенно необходимо обеспечить температурный контроль реакции, например, разбавляя реакционную смесь инертным газом (Nj) или применяя реакторы с металлической насадкой (ситами), способной быстро поглощать тепло. Фторирование в жидкой фазе позволяет легче контролировать температуру в реакторе. Осуществление процесса этого типа приводит в случае метана и этана к получению смеси MOHO- и полифтор производных. [c.273]

Важной характеристикой связи является энергия диссоциации. Следует отличать энергию связи от энергии диссоциации связи для сложных молекул (более чем двухатомных). Так, например, энергия разрыва связи НО—Н в молекуле НгО, т. е. тепловой эффект реакции Н20 = Н0 + Н составляет 118 ккал1моль, в то время как средняя энергия связи О—Н в молекуле НгО равна половине се теплоты атомпзацип, т. е. половине теплового эффекта реакции [c.113]

Для расчетов по формуле (156) необходимо знать энергию С—Н-связей в соответствующих радикалах и энергию я-связи в молекулах соответствующих алкенов. В первом приближении можно пр1шять, что энергии С—Н-овязей в этильных, изопропильных и третичных изобутильных радикалах не отличаются от энергий С—Н-связен в молекулах этана, пропана и изобутана, т. е. равны 98, 95 и 94 ккал соответственно. Принимая для энергии я-связн в этих молекулах величину 57 ккал [65], найдем величины тепловых эффектов реакций равными 41, 38 и 37 ккал. Однако для теплового эффекта обратимой реакции распада этил-радикалов на этилен и водород найдена величина, равная 37,5 ккал [279], которая была принята для последующих расчетов. Достаточно принять для энергии я-связи величину 60 ккал, чтобы согласовать получаемые вычисления по формуле (156) и экспериментальным путем. Возможно, что расхождение между расчетом и экспериментом обусловлено тем, что энергия С—Н-связи в этил-радикале меньше, чем в молекуле этана. [c.249]

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]

Различие между энергией активации и тепловым эффектом реакции А + В = АВ иллюстрируется схемой. Сама энергия активации обусловлена энергетическим барьером, который следует преодолеть сталкивающимся молекулам в прямом (Е) или обратном (Е) - ягпозлениях, прежде чем произойдет перераспределение связей. [c.57]

В случае молекул, содержащих две (или более) одинаковые связи, различают энергию разрыва одной из этих связей и среднюю энергию этих связей. Так, энергия разрыва связи Hj-Н в молекуле СН4, т. е. тепловой эффект пеакции СН4=СНз+Н, составляет 428,9 кДж/моль. Средняя же энергия связи С—Н в молекуле СН4 равна 1/4 ее энергии атомизации, т. е. 1/4 теплового эффекта реакции H4= +H-fH-fН-ЬН, и составляет 415 кДж/моль. Средняя анергия связи в молекуле SIH4 составляет 325 кДж/моль. [c.183]

Рассмотрим сначала двухатомные молекулы, состоящие из одинаковых атомов, например Н.,, Ог, N2, I2 и т. д. Стандартный тепловой эффект реакции распада таких молекул на два атома, равный взятому с обратным знаком стандартному тепловому эффекту образовання таких молекул из атомов, эквивалентен энергии, затрачиваемой на разрыв связей Н — Н, [c.81]

При обобщении знаний учащихся о структуре веществ весьма эффективно использование наложений графопособий для характеристики геометрии и пространственного строения молекул (например, молекул фтороводорода и воды, воды и аммиака, аммиака и метана). При изучении типов гибридизации электронных орбиталей метод наложения позволяет проследить последовательность изменения энергий связей, форм электронных облаков, величин валентных углов и т. д., что обеспечивает более целенаправленное понимание теоретических вопросов. Новые возможности открывают прием, обратный наложению,— снятие транспарантов, что позволяет выделить детали, укрупнить их, освободив фон от других частей изображения. Так, в обучении химии снятие дает возможность выделить формулы веществ в уравнениях реакций, тепловые эффекты реакций, показать закономерность изменения свойств, физических констант и т. д. [c.130]

В связи с приведенным примером весьма интересно сопоставить значения ДС/ и АНт и остановиться на весьма существенном термине химическое сродство . Химики второй половины XIX в. и начала текущего века называли этим термином причины (можно было бы сказать силы), под влиянием которых вещества вступают в химические реакции. В настоящее время эта задача решается, как принято говорить, на молекулярном уровне методами квантовой механики. Термодинамике же, которая не рассматривает взаимодействий между отдельными молекулами, надлежало найти некоторую макроскопическую меру действия химических сил, меру, которую можно было бы оценить по явлениям, происходящим во всей системе в целом. Первоначальная точка зрения, принадлежащая Томсену (1853) и в более ясной форме сформулированная Бертло (1867), предлагала в качестве меры химического сродства рассматривать тепловой эффект реакции. Бертло принадлежит следующая формулировка всякое химическое превращение, соверишющееся без вмеилательства посторонней энергии, [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология