Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

обсуждение вопросов физической химии и химической физики
physical chemistry and chemical physics: discussions for professionals
Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Ср апр 03, 2013 5:02 pm

Вопрос возможно из школьной химии но я непонимаю.
Есть ли связь между bond dissociation energy и dissociation temperature?
То есть если на пальцах: есть скажем молекула А-В, которая при температуре Т гомолитически распадается на А и В (и выше этой температуры разумеется не существует).
Барьер диссоциации составляет Н ккал/моль.
А какая связь между Т и Н? :very_shuffle:
Последний раз редактировалось Гесс Ср апр 03, 2013 5:09 pm, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
Maryna
Лиса-Алиса
Сообщения: 7002
Зарегистрирован: Пт июл 28, 2006 12:14 pm
Контактная информация:

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Maryna » Ср апр 03, 2013 5:07 pm

Дык энергия тепловых колебаний Е = kT

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Ср апр 03, 2013 5:11 pm

Дык а энергия тепловых колебаний связана ли с энергией диссоциации?
У меня была мысль начинать рыть откуда то из района гармонического осцилятора...
Не, как то не оно, в случае для которого я знаю обе величины (для Т 200-220 и Н 60-70 кДж/моль)
рассчет по этой формуле дает 200 К * 1,380 Дж/К * 6,022 1/моль или же что проще 200 (К)* 8,314 (Дж/моль*К) = 1,6кДж/моль

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение VTur » Ср апр 03, 2013 7:19 pm

Энтальпия разрыва связи - это то количество энергии, которое нужно сообщить молекуле при постоянном давлении, чтобы она развалилась на две части по данной связи. Чем выше температура вещества, тем больше энергии накоплено на данной связи. "Молекула находится на более вышележащем уровне" - ей нужно меньше энергии, чтобы развалиьться
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Ср апр 03, 2013 7:33 pm

Эммм, это как бы понятно. И может быть даже можно предположить что энергия на каждой связи с ростом температуры возрастает в равной мере. Но это как бы не позволяет мне ответить на исходный вопрос.
Даже если предположить что
Полная энергия молекулы при температуре диссоциации разделенная на число связей в молекуле = энергия диссоциации (что уже очевидно неправильно, ибо разные связи требуют различной энергии для разрыва),
все равно мы не можем найти полную энергию молекулы без привлечения квантовой химии, что меня неустраивает ибо я как раз КХ метод и хочу сравнить с экспериментом.

Если верить википедии http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0% ... 0%B7%D0%B8 то по видимому имеющихся у меня экспериментальных данных для определения барьера диссоциации по ее температуре недостаточно. :?

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение VTur » Ср апр 03, 2013 7:37 pm

При этой температуре энтальпии образования этих двух радикалов равны энтальпии образования молекулы.


Но вопрос до конца не понимаю. Поэтому отвечают возможно не то.
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Ср апр 03, 2013 8:19 pm

VTur писал(а):При этой температуре энтальпии образования этих двух радикалов равны энтальпии образования молекулы.
Мммм. чето мне думается нет. Ну или да но не то.

Допустим у меня молекула что у нас там дает стабильные радикалы? - перекиси!
Я знаю что для того чтобы молекула перекиси развалилась на радикалы ей нужно преодолеть барьер в Н кДж/моль.
В то же время я знаю что для того чтобы перекись превратилась в радикалы ее надо нагреть до Т градусов Кельвина.

А если у меня есть только одна из этих цифирей, могу ли я узнать/(оценить в удавах) вторую

То есть вопрос можно сформулировать как: при какой температуре молекулы бодро и разом преодолевают барьер? (то есть их энергия становится равной/выше энергии переходного состояния), ну или обратная задача - какова высота барьера если он преодолевается при данной температуре.

В голову чето опять лезут распределение больцмана и максвелла.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение VTur » Ср апр 03, 2013 9:05 pm

Вы какую температуру имеете в виду? Стандартные условия? Тогда энтальпия разрыва связи это теплота (в пересчете на моль), которую нужно дать молекуле, чтобы она развалилась на два радикала.
Если вы спрашиваете про температуру разрыва связи, то при такой температуре кинетическая энергия радикалов такова, что энтальпия разрыва связи равна нулю. Слетелись два радикала, ударились и разлетелись, кинетическая энергия больше понециальной.
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Ср апр 03, 2013 9:33 pm

Да, я про температуру при которой связь разрывается.
И я про энергию диссоциации, которая меряется в кДж/моль и к которой не приводят конкретную температуру, возможно подразумевая 25градусов, хотя я и совсем неуверен. В КХ рассчете это очевидная величина - барьер активации или высота TS относительно исходника. Но КХ рассчет меня в этом вопросе не интересует.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение VTur » Чт апр 04, 2013 10:08 am

Любая термодинамическая величина есть функция температуры.
Все т/д величины относятся не к одной молекуле, а к ансамблю молекул - обычно к молю и являются средними по ансамблю. Если темепература не указана, то это 298,15 К.

В квантах никакой температуры нет. Там нельзя даже сказать, что расчет сделан при 0 К.
После отстоя требуйте долива

Ferom
Сообщения: 1049
Зарегистрирован: Чт дек 16, 2010 11:43 am

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Ferom » Чт апр 04, 2013 11:34 am

>>Дык энергия тепловых колебаний Е=кТ.
Со словом колебания, у меня немного другие ассоциации, лучше говорить о флуктуациях.

Гесс, мне ли Вам советовать? Но если Вы настаиваете… А можно сначала вопрос?

Скажите, Вы чего-нибудь про распределение Больцмана слышали и откуда уравнение Аррениуса пошло ведаете?[*]

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Чт апр 04, 2013 12:34 pm

А почему бы и не посоветовать? Оччень настаиваю ))

Про распределение больцмана я чтото слышал в школе и универе и даже применял в те времена, но так как знание было абсолютно бесполезным, то до этого понедельника я его успешно забыл. Но вроде как википедия достаточно внятно описывает что я должен знать о этих вещах:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1% ... 1%81%D0%B0
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1% ... 0%BD%D0%B0

Я упускаю чтото важное?

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение VTur » Чт апр 04, 2013 2:16 pm

Гесс, а что Вы называете барьером диссоциации?
После отстоя требуйте долива

Ferom
Сообщения: 1049
Зарегистрирован: Чт дек 16, 2010 11:43 am

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Ferom » Чт апр 04, 2013 2:20 pm

А ещё раньше было эмпирическое правило Вант-Гоффа, но уравнение Аррениуса кАнечно же верней.
П.С. Вы уж меня простите, но я по-простому на поставленный вопрос отвечать разучился.
П.П.С. Смотря, что для Вас важно?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Чт апр 04, 2013 3:05 pm

VTur писал(а):Гесс, а что Вы называете барьером диссоциации?
Барьером диссоциации я называю разность энергий переходного состояния и энергии недиссоциированной молекулы.
Ferom писал(а):А ещё раньше было эмпирическое правило Вант-Гоффа,
Было, хорошее правило, как оно мне может помочь?
Ferom писал(а):П.П.С. Смотря, что для Вас важно?
Для меня интересно/важно знать существует ли метод позволяющий оценивать энергию диссоциации связи исходя из температуры диссоциации.

Аватара пользователя
Maryna
Лиса-Алиса
Сообщения: 7002
Зарегистрирован: Пт июл 28, 2006 12:14 pm
Контактная информация:

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Maryna » Чт апр 04, 2013 3:11 pm

Ferom писал(а): Со словом колебания, у меня немного другие ассоциации, лучше говорить о флуктуациях.
Поясните, пожалуйста. Я говорю о молекуле в приближении классического гармонического осциллятора, когда колебания атомов около их положений равновесия вдоль линии, их соединяющей, становятся интенсивнее по мере увеличения температуры (Е = kT), пока энергия этих колебаний (именно тепловых колебаний) не сравнится с энергией связи.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Чт апр 04, 2013 3:44 pm

Хорошо, возможно с конкретными примерами будет проще.
Скажем:
Перекиси и гидроперекиси не очень стабильны, причем энергия диссоциации связи О — О изменяется от 27 ккал для диацетилперекиси примерно до 36 ккал для очень стабильной ди-т
Так, АИБН применяют при 50—70°С, перекись бензоила при 80—95°С, а перекись трет-бутила при 120—140 C. Энергия активации инициирования обычно близка к энергии связи, разрывающейся при распаде инициаторов, и колеблется в пределах 105—175 кДж/моль.
C другой стороны цифры для димера с разрывающейся С-С связью:
dissociation temperature 200-220 K
estimated intercage C-C bond dissociation energy 63+-4kJ/mol

Ferom
Сообщения: 1049
Зарегистрирован: Чт дек 16, 2010 11:43 am

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Ferom » Чт апр 04, 2013 3:56 pm

Maryna писал(а):
Ferom писал(а): Со словом колебания, у меня немного другие ассоциации, лучше говорить о флуктуациях.
Поясните, пожалуйста. Я говорю о молекуле в приближении классического гармонического осциллятора, когда колебания атомов около их положений равновесия вдоль линии, их соединяющей, становятся интенсивнее по мере увеличения температуры (Е = kT), пока энергия этих колебаний (именно тепловых колебаний) не сравнится с энергией связи.
Единственное, что я знаю о температуре, это столкновения. С чего бы им равняться кАте? Может, Вы объясните? Или давайте рассуждать, я эт люблю.
А привязываться к гармоническому осциллятору не надо. Это теоретический конструкт, как и орбитали. Правда он породил много терминов, но везде есть свои недостатки... Смотрели фильм «В джазе только девушки»?

Ferom
Сообщения: 1049
Зарегистрирован: Чт дек 16, 2010 11:43 am

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Ferom » Чт апр 04, 2013 4:11 pm

Гесс писал(а):Хорошо, возможно с конкретными примерами будет проще.
Скажем:
Перекиси и гидроперекиси не очень стабильны, причем энергия диссоциации связи О — О изменяется от 27 ккал для диацетилперекиси примерно до 36 ккал для очень стабильной ди-т
Так, АИБН применяют при 50—70°С, перекись бензоила при 80—95°С, а перекись трет-бутила при 120—140 C. Энергия активации инициирования обычно близка к энергии связи, разрывающейся при распаде инициаторов, и колеблется в пределах 105—175 кДж/моль.
C другой стороны цифры для димера с разрывающейся С-С связью:
dissociation temperature 200-220 K
estimated intercage C-C bond dissociation energy 63+-4kJ/mol
Вот ты какой. Весь кайф обломал. Я уже писал как-то шкалу энергии и температур для своих исследований, повторюсь. Изучали мы значит реакцию раскрытия лактамного цикла. И захотелось моему профессору понять ентот механизм. Давай считай, а то мы всё триэтиламин, да триэтиламин (как катализатор). Начал считать. С триэтиламином, расчёты (в полуэмпирике) показывают, что раскрытие цикла лежит в пределах 100 ккал/моль. В эксперименте температура реакции равнялась 250 градусам Ц. Стали искать другой катализатор. Нашли (через пару лет). И в реале и по расчётам условия для раскрытия цикла стали лучше - почти при комнатной температуре и 30 ккал/моль!

П.С. Я думаю, что здесь есть понимание, что всё это условно.
А так, вообще, можно и по энергиям разрыва/образования связи все оценки сделать.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Энергия диссоциации связи и температура диссоциации.

Сообщение Гесс » Чт апр 04, 2013 4:18 pm

Еще раз. У меня есть результаты КХ. Они мне дают барьер диссоциации, то есть энергию которую надо затратить чтоб связь таки порвалась.
У меня есть экспериментальное знание, про температуру диссоциации.
И у мен есть вопрос, могу ли я без применения квантов зная температуру и прочие экспериментальные цифры типа "молекулярная масса радикалов" и пр. получить некое значение барьера диссоциации которое я мог бы сравнить с КХ.
Википедия говорит что нет:
Гесс писал(а):Если верить википедии http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0% ... 0%B7%D0%B8 то по видимому имеющихся у меня экспериментальных данных для определения барьера диссоциации по ее температуре недостаточно.

Ответить

Вернуться в «физическая химия / physical chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 12 гостей