ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия связи и энергия активации из "Почему происходят химические реакции" В одном из случаев, указанных в табл. 9, энергия активации почти совпадает с энергией диссоциации одного из исходных веществ. Энергия активации фотохимической газовой реакции между водородом и хлором составляет 60 ккал/моль, а энергия диссоциации связи атомов хлора в молекуле СЬ равна 58 ккал/моль. Это указывает на то, что наиболее медленной стадией, т. е. стадией, ограничивающей скорость реакции, является, по-видимому, диссоциация молекулы хлора. Это подтверждают и другие данные. [c.81] Но почему энергия активации бывает обычно меньше, чем энергия диссоциации связи каждого из исходных вешеств Из того, что уже было сказано об энергетике и скорости реакций, должно быть ясно, что при прочих равных условиях реакции с малыми энергиями активации должны протекать быстрее. Каждая данная реакция может в принципе происходить по самым разнообразным механизмам. Но наиболее быстрый обычно тот из них, который имеет наименьшую энергию активации. Если возможен механизм реакции, который требует меньшей затраты энергии, чем разрыв связи, то по этому механизму будет превращаться больше молекул, чем по механизму, требующему разрыва связи. При значительной разнице в энергиях активации наши аналитические методы будут обнаруживать только наиболее быстрый механизм. [c.81] При распаде иодистого водорода образуется промежуточная молекула НгЬ- Оно получается при столкновении двух молекул Н1. В молекуле НгТг связи Н — I длиннее, а стало быть, и слабее, чем в молекулах Н1. Но зато в ней образуется связь между двумя атомами водорода и связь между двумя атомами иода. Хотя эти связи и слабее, чем в молекулах Нг и Ь, все же при их образовании выделяется некоторая энергия. Ведь теперь электроны притягиваются к обоим ядрам водорода и обоим ядрам иода. Ослабление связей Н — I требует затраты энергии, хотя и меньшей, чем необходимо для полного разрыва связи. С другой стороны, при образовании новых связей Н — Н и I — I энергия выделяется. Энергия активации равна разности между этими величинами и, как и следовало ожидать, оказывается заметно меньше, чем энергия диссоциации связи. [c.82] Большинство химических реакций происходит через образование промежуточных молекул. В этих молекулах новые связи начинают образовываться одновременно с разрывом старых связей. В результате энергия активации меньше, чем энергия, необходимая для полного разрыва старых связей. Поэтому образование промежуточных соединений — более быстрый путь реакции, чем механизм, требующий полного распада молекул исходного вещества. [c.82] Иначе обстоит дело при фотохимических реакциях. Так называются реакции, которые происходят под действием энергии излучения. В этих случаях расщепление молекулы на части является обычной стадией. Например, фотохимическая реакция между водородом и хлором начинается с расщепления молекулы СЬ на два атома С1. Поглощенной энергии часто бывает достаточно для полного разрыва связи. Поэтому значительная часть данных по энергии диссоциации связей получена при изучении фотохимических процессов. Мы уже упоминали фотохимическую диссоциацию хлористого водорода, которая происходит при поглощении ультрафиолетового света. [c.82] Вернуться к основной статье