Domanda:
Il riscaldamento dell'ossigeno biatomico spezzerà abbastanza i legami O = O?
VOKBY
2014-05-30 00:18:43 UTC
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L'entalpia del legame associata a un doppio legame $ \ ce {O = O} $ è pari a 495 kJ / mol. Ciò significa che l'aggiunta di energia cinetica sufficiente sotto forma di calore alla fine causerà la rottura dei legami e la creazione di ossigeno monoatomico?

Sette risposte:
#1
+11
ron
2014-05-30 00:28:10 UTC
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Sì, l'aggiunta di almeno 495 kJ / mol di energia cinetica in un modo o nell'altro (termicamente, fotochimicamente mediante irraggiamento con fotoni di tale energia, sonicazione, ecc.) farà sì che $ \ ce {O2} $ si dissocia in ossigeno monoatomico .

$$ \ ce {O2 ->C [energia] \ 2O} $$

#2
+6
DavePhD
2014-05-30 00:48:53 UTC
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Sì. Per informazioni quantitative vedere Cinetica di reazione in fase gassosa di specie di ossigeno neutro, in particolare la sezione 2.1, in particolare la tabella 4, che fornisce la costante di equillibrio $ K_D $ in funzione della temperatura.

$ K_D = \ frac {[O] ^ 2} {[O_2]} $

$ K_D $ supera 1 sopra ~ 1000 K, in unità di particelle per centimetro cubo.

#3
+4
Eric Brown
2014-05-31 20:39:03 UTC
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È importante sottolineare che il calore è un concetto di massa (meccanico statistico) mentre la forza di legame è in gran parte meccanica quantistica. Se non sbaglio, il calore / temperatura può essere definito utilizzando immagini come molecole che colpiscono i bordi di un contenitore, o forse da relazioni energia / entropia che coinvolgono il numero di molecole di Avagadro.

Per la tua domanda, questo significa che data un'energia termica abbastanza grande, altre molecole di $ \ ce {O2} $ probabilmente entreranno in collisione con una $ \ ce {O_2} $ molecola in questione, portando così la loro energia cinetica nucleare a sopportare, e forse causando una dissociazione.

Non credo che una molecola isolata di $ \ ce {O_2} $ (o qualsiasi altra cosa per quella materia) si rompa spontaneamente a causa del calore, perché qui il calore non è un concetto di meccanica quantistica ben definito , poiché è mediato da molti atomi in movimento.

#4
+2
Dissenter
2014-05-30 00:25:37 UTC
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Sì. Aggiungere abbastanza energia termica a qualsiasi cosa interromperà i legami.

#5
+1
nawesita
2014-05-30 00:38:34 UTC
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In linea di principio sì, ma sicuramente occorrerà molto di più di 495 kJ / mol.

L'entalpia del legame si basa sull'entalpia (sperimentale) di formazione. Non tiene conto della barriera di reazione entalpica della dissociazione $ \ ce {O2} $.

Ah, interessante! Sapevo che ci sarebbe voluto di più ma non _molto di più_ Approssimativamente quanto diresti di più?
"Sicuramente molto più di 495 kJ / mol" Hmmm, ricorda che le molecole hanno una distribuzione di energia Boltzmann per cominciare.
Volevi dire il contributo kT di Boltzmann? A temperatura ambiente sarà inferiore a 1 kcal / mol, molto insignificante per la barriera entalpica.
Voglio dire, c'è un'ampia distribuzione di energia cinetica nelle molecole del campione, tale che anche a temperatura ambiente alcune si dissociano occasionalmente.
Per barriera di reazione entalpica, intendi un'energia di attivazione? Non c'è alcuna energia di attivazione per la formazione del legame; gli atomi all'infinito hanno energia potenziale zero, e ad ogni valore inferiore a quello fino a una certa distanza di equilibrio (la distanza di legame), è un pendio in discesa. La curva può essere modellata grossolanamente da [un potenziale di Lennard-Jones] (http://en.wikipedia.org/wiki/Lennard-Jones_potential). Pertanto, i processi inversi di rottura del legame richiedono solo 495 kJ / mol per separare gli atomi all'infinito.
#6
  0
david
2014-05-30 19:51:41 UTC
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Sicuramente lo farà. Ma non appena il gas si raffredda, si riformerà in O 2 a meno che non gli dai qualcos'altro con cui reagire.

È possibile farlo reagire con il fluoro a circa 700 gradi riscaldando O 2 e F 2 attraverso di essa. Ora hai O e F monoatomici pronti per la festa, il fluoro in particolare " perde la sua natura gentile e indulgente" quando viene ridotto alla vita da single. Dopo il raffreddamento (a 90 K), avrai una fiaschetta piena di FOOF. Questo presuppone che tu abbia ancora un laboratorio intatto (suggerimento: per favore, non provarlo mai, per il tuo bene o per il bene degli altri nelle tue vicinanze --Ed. ).

Grazie per il tuo omaggio al nome utente, ma non è stato apprezzato. Il comportamento scorretto continuato comporterà la sospensione.
#7
  0
Braden Ripple
2014-05-31 00:19:37 UTC
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Riscaldarlo ulteriormente strapperà tutti gli elettroni dai nuclei stessi per creare uno stato plasmatico di nuclei positivi ed elettroni liberi fluttuanti per cui, se fosse immessa abbastanza energia nel sistema, i nuclei di ossigeno si fonderebbero http: //en.wikipedia.org/wiki/Oxygen-burning_process



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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