Страница 2 из 2

Помогите разобраться!

Добавлено: 10 сен 2009, 13:35
oztech
naskaaa писал(а):Source of the post
Задача. Реакция 2H2(г)+O2(г)=2H2O(г) протекает c выделением теплоты. Однако для того чтобы реакция началась, исходную смесь газов нагревают. Как это объяснить?
Решение: тут дело в энтальпии, у H2(г) и O2(г) она равна нулю, a H2O(г) равна -241,8кДж/моль. A как это сказать более грамотно?

Похоже, это уже не задача на расчет теплового эффекта реакции, a пример из другой темы - понятие об энергии активации. Поэтому энтальпии тут не при чем. Обычно физический смысл энергии активации объясняют на классическом примере шара на плоскости. Энергетическое состояние исходных реагентов аналогично потенциальной энергии шара, расположенного на некоторой высоте от условного нулевого уровня. A состояние продуктов реакции - потенциальной энергии шара после перехода на новый уровень. Процесс перехода c уровня на уровень и есть физическая модель химической реакции.
Экзотермическая реакция аналогична процессу закатывания шара c плоскости в яму. B конечном состоянии потенциальная энергия шара уменьшается, достаточно подвести шар к краю плоскости, как он сам покатится в яму.
Эндотермическая реакция аналогична закатыванию шара на горку. Сам шар не покатится вверх, к нему нужно все время прикладывать энергию.
A теперь представьте, что шар катится по плоскости в яму, окруженную барьером. Чтобы закатить его на вершину барьера, потребуется затратить энергию, a потом, когда он сам скатится в яму за барьером, энергия выделится. Если дно ямы (за барьером) расположено ниже исходной плоскости, то это модель экзотермической реакции c активацией. Если выше - то эндотермической.
Иными словами, начальный разогрев нужен для преодоления барьера активации, и он может потребоваться независимо от того, является ли реакция экзо- или эндотермической.

Помогите разобраться!

Добавлено: 10 сен 2009, 16:11
naskaaa
sterch писал(а):Source of the post
У простых веществ (водород и кислород) стандартные энтальпии равны 0. Поэтому для начала реакции необходим внешний источник (когда тепло, когда искру, когда катализатор). Ho это не значит, что реакция эндотермическая. Просто для "толчка" (извините, не смог подобрать лучше синонима) взаимодействия необходимо немного помочь гремучему газу. A дальше, реакция идет c выделением тепла (экзотермическая). A вот если бы реакция шла только при постоянном нагреве, и при удалении источника тепла прекращалась, то это уже эндотермическая. Надеюсь, что прояснил ситуацию.


Спасибо спасибо спасибо...
все понятненька!!!

Помогите разобраться!

Добавлено: 10 сен 2009, 16:37
sterch
oztech писал(а):Source of the post
naskaaa писал(а):Source of the post
Задача. Реакция 2H2(г)+O2(г)=2H2O(г) протекает c выделением теплоты. Однако для того чтобы реакция началась, исходную смесь газов нагревают. Как это объяснить?
Решение: тут дело в энтальпии, у H2(г) и O2(г) она равна нулю, a H2O(г) равна -241,8кДж/моль. A как это сказать более грамотно?

Похоже, это уже не задача на расчет теплового эффекта реакции, a пример из другой темы - понятие об энергии активации. Поэтому энтальпии тут не при чем. Обычно физический смысл энергии активации объясняют на классическом примере шара на плоскости. Энергетическое состояние исходных реагентов аналогично потенциальной энергии шара, расположенного на некоторой высоте от условного нулевого уровня. A состояние продуктов реакции - потенциальной энергии шара после перехода на новый уровень. Процесс перехода c уровня на уровень и есть физическая модель химической реакции.
Экзотермическая реакция аналогична процессу закатывания шара c плоскости в яму. B конечном состоянии потенциальная энергия шара уменьшается, достаточно подвести шар к краю плоскости, как он сам покатится в яму.
Эндотермическая реакция аналогична закатыванию шара на горку. Сам шар не покатится вверх, к нему нужно все время прикладывать энергию.
A теперь представьте, что шар катится по плоскости в яму, окруженную барьером. Чтобы закатить его на вершину барьера, потребуется затратить энергию, a потом, когда он сам скатится в яму за барьером, энергия выделится. Если дно ямы (за барьером) расположено ниже исходной плоскости, то это модель экзотермической реакции c активацией. Если выше - то эндотермической.
Иными словами, начальный разогрев нужен для преодоления барьера активации, и он может потребоваться независимо от того, является ли реакция экзо- или эндотермической.


oztech, вы правы.
Мне хотелось своими словами объянить. Как вы думаете: "толчок" реакции и внешний источник тепла - это соответствует преодолению энергетического барьера?
Немного o том, что вы сказали. B частности, про энтальпии, которые здесь не при чем.
Приведу немного теории (см. прикрепленный файл).
Наверное, для всех реакций есть связь энтальпии и энергии активации. Буду рад любой информации, которая у вас имеется по этому поводу.


Изображение

Помогите разобраться!

Добавлено: 11 сен 2009, 07:36
oztech
sterch писал(а):Source of the post
Как вы думаете: "толчок" реакции и внешний источник тепла - это соответствует преодолению энергетического барьера?

"Толчок" безусловно способствует, т.e. и соответствует преодолению энергетического барьера. C внешним источником тепла это уже определенное упрощение, частный случай. T.e. модель - есть модель, она в меру груба, чтобы только подчеркнуть сущность явления.
sterch писал(а):Source of the post
Немного o том, что вы сказали. B частности, про энтальпии, которые здесь не при чем.
Приведу немного теории (см. прикрепленный файл).
Наверное, для всех реакций есть связь энтальпии и энергии активации. Буду рад любой информации, которая у вас имеется по этому поводу.

Информации у меня пока нет, но, вообще говоря, наличие эмпирической формулы не очень-то проясняет физический смысл обсуждаемой связи. Хотя можно предположить, что, поскольку и за энергию активации, и за теплоту образования отвечает строение, то какая-то связь возможна. Значит, каюсь, фразой про непричастность энтальпии был неточен.

Помогите разобраться!

Добавлено: 11 сен 2009, 08:36
sterch
Главное, что друг друга поняли