Внутримолекулярная химическая энергия

Следуя С. Карно, можно было бы считать, что теплота— есть тепловая функция (функция Карно), зависящая от энергии движения молекул, энергии взаимного действия молекул, энергии колебательного движения атомов, энергии внутриатомных оптических уровней, внутримолекулярной химической энергии и энергии ядра. Но как бы ни называлась тепловая функция—теплотой или функцией Карно, или энтропией, существо вопроса заключается в том, что для ее обоснования по Клаузиусу и Томсону необходимо будет воспользоваться принципом невозможности самопроизвольного перехода тепла от низшего температурного уровня на более высокий температурный уровень (так называемое второе начало термодинамики), являющимся следствием существования этой тепловой функции. Действительно, если такая функция существует, то после доказательства того, что она возрастает для изолированной системы тел, невозможность перехода тепла с низшего температурного уровня на верхний становится первым следствием. [c.8]

Внутренняя энергия тела складывается из энергии поступательного и вращательного движения молекул и колебательного движения атомов, энергии междумолекулярного притяжения и отталкивания и внутримолекулярной химической энергии. Внутренняя энергия есть функция состояния, например [c.176]

Внутримолекулярная химическая энергия 176 У-образные двигатели 694 Вода, анионирование 561 [c.719]

Процессы механического разрушения полимерных материалов. Процессы, вызывающие разрушение нагруженного полимерного материала, представляют собой процессы разрыва внутримолекулярных химических связей в результате тепловых флуктуаций, т. е. процессы термодеструкций полимерных цепей, активированные механическими напряжениями. Для полимерных материалов температурно-временная зависимость прочности определяется кинетикой постепенного флуктуационного разрыва химических связей. По данным Э. Е. Томашевского, энергия активации процесса разрушения полимеров, уменьшающаяся под действием напряжения, соответствует энергии активации термодеструкции при этом величина U,j в уравнении (4) представляет собой энергию активации процесса термодеструкции Et полимерных цепей в ненапряженном полимере, равную энергии химической связи между атомами в полимерной цепочке (табл. 2). [c.28]

Разрушение полимерных материалов обусловлено процессом разрыва внутримолекулярных химических связей. В некоторых полимерах единичный акт разрыва одной химической связи в макромолекуле служит источником для возбуждения вторичных процессов с выделением внутренней энергии и добавочным разрушением связей за счет этой энергии. [c.86]

Основной составляющей внутренней энергии U тела является тепловая энергия Ut, представляющая собой совокупность кинетической энергии хаотически, поступательно и вращательно движущихся молекул, непрерывно изменяющих свою скорость по величине и направлению, энергии внутримолекулярных колебаний и потенциальной энергии сил взаимодействия молекул. Кроме нее, в состав внутренней энергии тела входят химическая и внутриядерная энергия, однако в технической термодинамике их изменения не рассматриваются. Внешняя механическая энергия мех рабочего тела складывается из кинетической энергии Е его поступательного движения и потенциальной энергии Ещ представляющей собой энергию взаимодействия гравитационного поля с рабочим телом. Сообразно с изложенным, энергию Е рабочего тела в каком-либо состоянии его можно выразить так [c.14]

Для того чтобы могла произойти реакция превращения исходных молекул Б молекулы продуктов реакции, должны быть разрушены или ослаблены за счет затраты энергии внутримолекулярные связи, существовавшие до столкновения. Напротив, при образовании новых молекул энергия выделяется. В итоге указанных выше затрат и выделения энергии определяется тепловой эффект той или иной реакции. Поскольку энергии разрыва связей очень велики, постольку реакция возможна только в случае, когда кинетическая энергия относительного движения молекул больше энергии активации Е, т. е. энергии, необходимой для разрушения внутримолекулярных связей — величины, различной для различных реакций. При одной и той же средней энерги теплового движения молекул в данном газовом объеме одни молекулы могуг перемещаться с большей скоростью, другие — с меньшей. Поэтому даже при относительно низком среднем уровне энергии теплового движения химическая реакция при отдельных столкновениях молекул возможна- Естественно, при росте температуры число столкновений, сопровождающихся реакцией, увеличивается и, стало быть, существенно увеличивается ско- [c.101]

В процессах горения энергия сообщается молекулам в виде энергии теплового движения. Разрыв внутримолекулярных связей приводит к образованию свободных радикалов (—СНз —ОН, =СНа —ОН2 Н— СН >С — 0), обладающих высокой химической активностью. Эти радикалы могут взаимодействовать между собой с образованием новых соединений. [c.64]

Молекулы газа обладают кинетической энергией поступательного и вращательного движений, а также энергией внутримолекулярных колебаний, составляющих в сумме внутреннюю кинетическую энергию газа, зависящую от скорости движения его частиц. Внутренняя кинетическая энергия определяется абсолютной температурой газа. Кроме того, между молекулами действуют силы сцепления (взаимодействия), составляющие внутреннюю потенциальную энергию, которая зависит при заданной температуре от расстояния между молекулами и, следовательно, от удельного объема газа или давления. Сумма внутренних кинетической и потенциальной энергий всех молекул образует внутреннюю энергию газа, обозначаемую через и. Исходя из физического изменения состояния, многие другие виды энергии (химическая, внутриатомная и пр.), которыми обладает газ, в расчет не принимаются, так как они не изменяют своей величины при термодинамических процессах. [c.30]

В процессе химической реакции молекулы сталкиваются между собой. Если бы все столкновения приводили к реакции, то горение протекало бы мгновенно. В действительности же горение протекает с конечной скоростью. Это означает, что не все сталкивающиеся молекулы способны к реагированию, а лишь так называемые активные молекулы, которые образуются из нормальных в результате их нагрева, т. е. повышения их энергии. Процесс повышения энергии молекул без химического превращения называют активацией, а тепло, поглощенное при преобразовании нормальных молекул в активные, называют энергией активации Е. Эта энергия должна быть достаточной для разрушения внутримолекулярных связей. Таким образом, для возможности протекания химической реакции необходимо предварительно сообщить горючей смеси энергию в количестве, равном энер-7 [c.99]

Минимальная энергия, необходимая для разрушения пли ослабления внутримолекулярных связей перед началом химической реакции, называется энергией активации. [c.77]

Метод матричной изоляции возник как попытка преодолеть указанные выше трудности при исследовании реакционноспособных молекул. Он заключается в замораживании изучаемых молекул в жестом окружении (матрице) химически инертною вещества при низких температурах. Жесткость матрицы препятствует диффузии активных молекул, т.е. затрудняет их взаимодействие с другими подобными частицами. В свою очередь инертность матричного вещества необходима, чтобы предотвратить реакции активных частиц с матрицей. Низкая температура не только обусловливает жесткость окружения, но и снижает скорость возможных внутримолекулярных перегруппировок, для которых необходима определенная энергия активации. В таких условиях молекулы даже с очень небольшим временем жизни могут существовать неопределенно долго и изучаться без затруднений. [c.9]

Таким образом, в химическую реакцию вступают не все молекулы, а лишь активированные , обладающие в момент столкновения энергией, достаточной для разрушения их внутримолекулярных связей. На фиг. 9 представлена зависимость ехр (— Щт ) различных [c.76]

Происхождение сил вязкости и возникновение процесса теплопроводности в газе связано с молекулярным строением вещества. Перемещение молекул приводит к переносу массы, энергии и количества движения. При этом изменение количества движения вызывает появление силы вязкости, а перенос энергии обусловливает теплопроводность. Отсюда следует, что с ростом температуры увеличиваются коэффициенты теплопроводности и динамической вязкости в газе (рис. 3.1.11,а и б). При возникновении диссоциации происходит изменение химического состава воздуха вследствие нарушения внутримолекулярных связей. На это расходуется часть тепла и коэффициент теплопроводности уменьшается (см. рис. 3.1.11, а). Однако дальнейшее повышение степени диссоциации приводит к росту числа частиц, участвующих в процессах переноса и, как следствие, к увеличению кинетических коэффициентов Я и А. [c.422]

Внутримолекулярная химическая энергия 176 V-образные двигатели 694 Вода, а Нионирование 561 [c.719]

При рассмотрении химических реакций понятие о внутренней энергии имеет более широкий смысл, чем при рассмотрении процессов чисто физических. Под внутренней энергией в этом случае, кроме тепловой энергии (т. е. кинетической энергии поступательного и вращательного движения молекул, а также колебаний внутримолекулярного характера и потенциальной энергии взаи-водействия молекул) понимается также химическая энергия внутримолекулярных связей и даже внутриатомная энергия оптических уровней, поскольку химические реакции часто сопровождаются световым эффектом, т. е. выделением световой энергии внутриатомного происхождения. [c.260]

Элементарный химический акт между молек ч,1ами реагентов может произойти лишь при столкновении молекул между собой. Однако этого условия недостаточно. Необходимо еще наличие у этих молекул запаса энергии, достаточного для разрушения внутримолекулярных связей, существовавших до столкновенпя. Это же относится и к реакциям разложения молекула может разделиться на несколько других молекул лишь после того, как ей будет сообщена энергия, достаточная для разрушения старых связей, [c.291]

Большинство авторов отмечает, однако, что, по крайней мере в некоторых случаях, все объяснения, основанные на представлении о ведущей роли энергии отдачи, должны, повидимому, оказаться неправильными (даже с учетом отдачи при вылете электрона). То обстоятельство, что гз процессе перехода может разрываться даже связь С—Вг, несовместимо ни с каким механизмом, основанным только на отдаче. Энергия активации для реакции огромна. Некоторые авторы, сохраняя идею о важной роли внутренней конверсии, предполагали, что разрыв связи отнюдь не обязательно должен обусловливаться отдачей. Ряд результатов [99, 101, 113, 123, 124] интерпретировался в том смысле, что атом, будучи лишен своего электрона, переходит в некоторую активную форму. Фэйброзер [33] утверждает, что выделение активного вещества может быть обусловлено ...процессом, затрагивающим любую серию возбужденных молекулярных состояний, возникающих при постепенном успокоении атома брома после внутренней конверсии. Молекула не просто активируется, а разрывается в результате процесса, более похожего на фотодиссоциацию под действием внутримолекулярных квантов . Суэсс [111] подчеркивает роль положительного заряда после вылета фотоэлектрона при изомерном переходе Повидимому, ион НВг, сильно возбужденный благодаря вылету электрона с внутренней орбиты, за время перехода в нормальное состояние успевает распасться на атом Н и ион Вг . Было вычислено также [28] (для одного специального, сильно идеализированного случая), что в броме может иметь место множественный эффект Оже вслед за внутренней конверсией и вылетом электрона из внутренней оболочки на освободившееся место может перейти электрон из внешней части атома затем, вместо рентгеновского кванта, будет излучен еще один электрон и т. д. каждый раз положительный заряд атома увеличивается на единицу. Скорость эффекта оказывается больше, чем у конкурирующего процесса—непосредственного испускания рентгеновских лучей, так что в среднем в результате внутренней конверсии с К-оболочки атом Вг приобретает 4,7 единицы положительного заряда (принимая заряд электрона за единицу). По мере накопления заряда в атоме брома молекула делается все более и более неустойчивой, и, по мнению Купера [18], в конце концов, она должна диссоциировать. Эффект еще усилится, если молекула теряет электроны, ответственные за химическую связь. Этот вопрос рассматривался также в работе [23] в связи с изомерным переходом в Se i. В этой работе указывается также, что связь между коэффициентом конверсии и выходом отнюдь не проста. [c.110]

При исследовании разбавленных растворов макро-иолекул, когда тепловые эффекты межмолекулярных взаимодействий и внутримолекулярных процессов чрезвычайно малы, на несколько порядков меньше теплот, непрерывно вводимых в калориметр для прогрева, оказывается эффективным метод дифференциальной адиабатической сканирующей микрокалориметрии, которым исследуются температурные эффекты, возникающие в жидкой среде, при заданном законе изменения во времени количества вводимого в калориметр тепла. Метод позволяет проводить исследования процессов упорядочения и разупорядочения в биомакромолекулах (белках, нуклеиновых кислотах и др.) при нагреве, по изменению энтальпии определять энтропию перехода, судить о числе и энергии разрываемых химических связей и т. д. [c.155]

Из уравнения (2-4) следует, что протекание реакций возможно при столкновении реагирующих молекул, которые обладают определенным запасом энергии, достаточным для разрушения или ослабления внутримолекулярных связей. Величина энергии активации Е и есть этот минимальный запас энергии, обеспечивающий эффективность столкновения и химическое взаимодействие молекул при отсутствии этой энергии химические реакции горения не происходят. Значение энергии активации для смеси газов обычно составляет величину от 83,8 до 168Х X1Q3 КДж/моль или от 20 до 40-lO ккал/моль. [c.41]

К образованию новых молекул приводит лишь столкновение активных молекул, обладающих в тот момент энергией, достаточной для ослабления и разрушения внутримолекулярных связей, существовавших до столкновения. Без разрушения этих связей не может быть осуществлена перегруппировка атомов сталкивающихся молекул (например, 2С0 -Ь О2 = 2С0г). Дополнительное количество энергии (по сравнению со средней величиной), которой должна обладать молекула в мо.мент столкновения, достаточное для химического реагирования, т. е. для разрушения внутримолекулярных связей, имеющее для каждой реакции определенную величину, называется энергией активации и обозначается буквой Е и измеряется в ккал1кмоль. Энергия активации представляет энергетический барьер, который должен быть преодолен для осуществления химической реакции. На графике (рис. 17-1) отложены схематически энергия активации прямой экзотермической реакции Е и энергия активации обратной эндотермической реакции Е . [c.265]

При температуре порядка 1500 К начинает играть заметную роль возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул кислорода и азота воздуха. При температуре приблизительно 3000 К и давлении 1 атм колебательные степени свободы молекул кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее повышение температуры позволяет атомам преодолеть внутримолекулярные силы, в результате чего, например, двухатомная молекула распадается на два отдельных атома. Такой процесс называется диссоциацией. Одновременно с диссоциацией происходит рекомб и на ц и я—образование новой молекулы при столкновении двух атомов (0г5 20). Эта реакция идет с выделением тепла, что обусловливает столкновение двух атомов с третьей частицей, которая уносит с собой часть выделившейся энергии и тем самым обеспечивает создание устойчивой молекулы, Кроме того, в воздухе происходят химические реакции, в результате которых возникает некоторое количество окиси азота N0, также диссоциирующей при дальнейшем разогреве с образованием атомарного азота и кислорода по уравнениям [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...