01.01.15
Конкурс РФФИ 2015 года
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) проводит конкурс проектов участия российских ученых в научных мероприятиях, проводимых за рубежом 2012 года. Заявки принимаются до 01.11.2015 Внимание Вышла в продажу вторая редакция книги "Twenty-First Century. General Chemistry" |
Home / Учебник ОБЩАЯ ХИМИЯ / Глава 3. Молекула / Энергия Энергияиона водорода H2+
где N является ядерным зарядом в единицах протона; n - число связывающих электронов; Sn - обозначение межэлектронного отталкивания. В случае с одним электроном (H2+) Sn равно нулю. Подробное доказательство данной формулы приведено в монографии. Z = (12/2) [(4/1)2/3 - 1]3/2 = 0.5 (40.666 - 1)1.5 = 0.93 Соответственно, энергия H2+ определяется по формуле: EH2+ = 1 317 • 0.932 = 1 150 кДж/моль Молекула H2+ может быть представлена как молекула, образованная из атома водорода и протона. Суммарная электронная энергия исходных компонентов равна ПИЕ атома водорода, т. е. 1 317 кДж/моль. То есть, согласно расчетам, при образовании иона H2+ происходит не выделение энергии, а наоборот, ее потеря величиной 167 кДж/моль. Таким образом, в соответствии с расчетами, молекула H2+ является крайне неустойчивой. [данный факт упоминается в Энциклопедии неорганической химии (1994) на стр. 1 463.] Соответственно, когда происходит отрыв одного электрона от молекулы водорода, она распадается на атом водорода и протон. Суммарная энергия при этом составляет 1 317 кДж/моль. Таким образом, экспериментально вычисленная электронная энергия молекулы водорода (EH2) определяется по формуле: где 1,317 кДж/моль есть значение энергии атома водорода и 1,494 кДж/моль есть ПИЕ атома водорода (FIEH2). Энергия молекулы водорода, вычисленная с помощью уравнений, составила 2,900 кДж/моль. Расхождение между опытными и расчетными данными составило 3.06%. Таким образом, (2,900 кДж/моль - 2,811 кДж/моль) / 2,900 кДж/моль = 0.0306. То есть, значение энергии молекулы водорода, вычисленное с помощью уравнений, оказалось на 3.06% больше, чем значение, полученное с помощью экспериментальных данных. Как уже было сказано в этом разделе, энергию молекулы водорода можно вычислить так же, как энергию гелиеподобного атома (ядро, окруженное двумя электронами). Исходя из расчета для гелиеподобных атомов, получаем: Eгел= 1,317 (Z - 0.25)2 · 2 Энергии гелиеподобных атомов с ядерными зарядами, равными 1, 2 и 3 единицам протона, составили 1,485; 8,025 и 19,825 кДж/моль соответственно. Для сравнения, экспериментально вычисленная энергия этих атомов (сумма энергий ионизации H¯; He; и Li+) составила 1,395; 7,607 и 19,090 кДж/моль соответственно. Иными словами, экспериментально вычисленные значения энергии для атомов H¯; He; и Li+ оказались меньше, чем расчетные данные, на 6.1%; 5.2% и 3.7% соответственно. Как уже отмечалось выше, экспериментально определенное значение энергии молекулы водорода оказалось на 3.06% меньше, чем значение, вычисленное на основе модели, что вполне убедительно доказывает, что модель является совершенно точной. Строение молекулы.Химическая связь >> Энергия иона водорода Н2+ Другой способ определения энергии молекулы водорода >> Выводы >> |