Энергия разрыва связи

[Vladimirkey]

Добрый день, хотелось бы узнать, в справочниках пишут, какая энергия требуется для разрыва связи, но не понимаю, какой из вид энергии они имеют ввиду (электрическая, тепловая, механическая)?

Что я думаю: получается, не важно, какая энергия, можно любой из этих энергий разрушить связь, главное, приложить эту энергию количественно ту, которая требуется для разрыва связи. То есть, если написано, чтобы разорвать связь, нужно приложить $105$ кДж/моль, то я могу приложить как электрическую, тепловую, механическую, главное, чтобы $105$ было?

Либо же, на сколько я понимаю, какую бы мы энергию не приложили, то выделилось бы тепло и оно в конце концов разорвало бы связь (то есть при разрывах связей имеется имеется ввиду тепловая, так как прикладывая различные виды энергии они переходят в тепло и в конечном счете тепловая и разрывает).

[photon]

Что такое тепло?

[Emergency]

Образование связи и ее разрыв имеет одинаковую энергию. Если связей несколько, то их энергии суммируются (аддитивность).
Так как энергия сохраняется (закон сохранения энергии), можно измерять начальное и конечное состояния веществ (до и после реакции), то есть тепловой эффект и изменение давления или объема продуктов после протекания реакции.
Например, чтобы определить энергию связи в сульфиде натрия, в калориметрическую бомбу помещают стехиометрические количества натрия и серы и инициируют реакцию. После того как система приходит в равновесие, измеряют количество выделившегося тепла и рассчитывают количество энергии на моль продукта. Это и будет энергия связи.

[Munin]

Механическая энергия плохо подходит, поскольку она "не добирается" до микроуровня (если вы не разгоняете атомы ускорителем как поток частиц). Остальные виды энергии годятся любые: можно разрывать связи теплом, электролизом, светом.

[madschumacher]

Vladimirkey в сообщении #1363279 писал(а):

Добрый день, хотелось бы узнать, в справочниках пишут, какая энергия требуется для разрыва связи, но не понимаю, какой из вид энергии они имеют ввиду (электрическая, тепловая, механическая)?

То, что под "энергией разрыва связи" подразумевается, может сильно различаться. В смысле того, что существует некая "сферическая энергия разрыва в вакууме", которая должна совпадать для всех способов разрывов, а есть реально измеряемые значения (калориметром, спекрометром, вольтметром или чем ещё), которые будут друг от друга отличаться на какие-то величины.

Так что для конкретного ответа нужна конкретная постановка вопроса (что за справочник, что за цифры и т.д.).

Emergency в сообщении #1363284 писал(а):

Если связей несколько, то их энергии суммируются (аддитивность).

БСК (бред сивой кобылы). Если, например, в молекуле этана оторвать сначала один водород, а потом оторвать второй, то энергия для 1й стадии не будет равна энергии, затраченной на 2-ю.

Emergency в сообщении #1363284 писал(а):

Так как энергия сохраняется (закон сохранения энергии), можно измерять начальное и конечное состояния веществ (до и после реакции), то есть тепловой эффект и изменение давления или объема продуктов после протекания реакции.

Это уклон в сторону классических термодинамических методов. То, что таким образом измеряется (равновесные тепловые эффекты реакций), к энергиям разрыва связи имеет оооочень опосредованное отношение.
Так что, если короче:

Emergency в сообщении #1363284 писал(а):

Это и будет энергия связи.

Это не будет энергией связи, но из этого можно будет посчитать величину, имеющую смысл энергии разрыва связи (для этого одного измерения наверняка будет недостаточно, потребуются термодинамические циклы, но это уже 3-й вопрос).

[Emergency]

madschumacher в сообщении #1363324 писал(а):

Если, например, в молекуле этана оторвать сначала один водород, а потом оторвать второй, то энергия для 1й стадии не будет равна энергии, затраченной на 2-ю

А кто говорил о стадиях?
Если оторвать все 6, то в справочнике будет указана 1/6 этой энергии.

[madschumacher]

Emergency в сообщении #1363354 писал(а):

Если оторвать все 6, то в справочнике будет указана 1/6 этой энергии.

Об этом и речь: всё зависит от справочника (в некоторых могут давать и энергию специфичного разрыва связи, как в спектроскопических таблицах). Тем более, что обычные термохимические измерения дают нечто, что можно описать "линейная комбинация кучи энергий разрыва/образования".

[Emergency]

madschumacher в сообщении #1363357 писал(а):

всё зависит от справочника

Все зависит от того кто смотрит справочник. :)
Школьник смотрит школьный справочник в котором голые цифры. А профессионал - справочник в котором указаны условия измерения.

Я посмотрел на вопрос и ответил по школьному. Без деталей, но формально правильно - ведь атомы водорода в этане равноценны, то есть их связи одинаковы и имеют равную энергию.

-- 24.12.2018, 10:18 --

Munin в сообщении #1363293 писал(а):

Механическая энергия плохо подходит, поскольку она "не добирается" до микроуровне

Как бы так, но не совсем. Если не учитывать работу против давления атмосферы, то теплота получаемая при реакции водорода с кислородом с образованием воды выше чем затрачиваемая на электролиз.
(Что-то я тут накосячил, но КПД при образовании воды разный и зависит от получаемого агрегатного состояния.)

[Munin]

Emergency в сообщении #1363403 писал(а):

Если не учитывать работу против давления атмосферы, то теплота получаемая при реакции водорода с кислородом с образованием воды выше чем затрачиваемая на электролиз.

То есть, мы можем сделать вечный двигатель?

[Emergency]

Munin в сообщении #1363405 писал(а):

Emergency в сообщении #1363403 писал(а):

Если не учитывать работу против давления атмосферы, то теплота получаемая при реакции водорода с кислородом с образованием воды выше чем затрачиваемая на электролиз.

То есть, мы можем сделать вечный двигатель?

Нет. Речь не о вечном двигателе а об учете мольных объемов (то есть механической энергии) до реакции и после.

[Munin]

Я своей фразой имел в виду другое.

Munin в сообщении #1363293 писал(а):

Механическая энергия плохо подходит, поскольку она "не добирается" до микроуровня

Это означает, что если бить молотком по ржавчине, она не станет от этого восстанавливаться до железа и кислорода.

[Vladimirkey]

Munin в сообщении #1363293 писал(а):

Механическая энергия плохо подходит, поскольку она "не добирается" до микроуровня (если вы не разгоняете атомы ускорителем как поток частиц). Остальные виды энергии годятся любые: можно разрывать связи теплом, электролизом, светом.

Но если бить молотком, то будет тепло же выделяться, которое разорвет связи?
Почему "не добирается"?

[rockclimber]

Vladimirkey в сообщении #1363496 писал(а):

Но если бить молотком, то будет тепло же выделяться, которое разорвет связи?

Тепло, которое разорвет связи, - не будет. Разве что бить вы будете по нитроглицерину, но и там не все так однозначно.

[madschumacher]

Vladimirkey в сообщении #1363496 писал(а):

Но если бить молотком, то будет тепло же выделяться, которое разорвет связи?

Вот если Вы ударите молотком, да так, что нагреете систему до температур порядка 1000 К (типичные энергии связей), то тогда и будут связи рваться.
А обычные 1-10 К повышения температуры, остающиеся после удара молотком, молекулам не делают ничего.

[Emergency]

Munin в сообщении #1363486 писал(а):

если бить молотком по ржавчине, она не станет от этого восстанавливаться до железа и кислорода

Можно бить по ржавчине, а можно зажигать спички. :)

В электрохимических системах потенциалы электродов зависят от концентрации участников реакции. Для газов концентрации заменяются парциальным давлением. То есть механическая работа не связанная с преобразованием в теплоту прямо влияет на энергетический эффект превращения веществ.

-- 24.12.2018, 19:45 --

Vladimirkey в сообщении #1363496 писал(а):

Но если бить молотком, то будет тепло же выделяться, которое разорвет связи?

Молотком можно не бить. Если потереть эбонит шерстью, или стекло шелком (классические пары), то можно соскрести заметную кучу электронов.