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¿Los productos en las reacciones exotérmicas tienen mayor energía cinética de los productos? Ellos también tienen menor energía química?

Entiendo que en una reacción exotérmica, la energía se transfiere a los alrededores. Más energía se produce a partir de decisiones de los bonos que se absorbe para romper los enlaces.

Me imagino que los productos tienen menor energía química (energía de enlace tal vez?) pero tienen mayor energía cinética como la medición de la temperatura de los alrededores es, efectivamente, la medición de la energía cinética de las moléculas específicas? Yo sólo cabe duda de mí mismo, porque en el cambio de entalpía gráficos de los productos son siempre más bajos que los reactivos en una reacción exotérmica, por lo que el aumento de KE no parece probable. Si alguien puede aclarar mi confusión sería estupendo!

3voto

En línea con el comentario de orthocresol, estos diagramas de energía potencial sólo mostrar el cambio en el potencial químico como una función de la coordenada de reacción.

Para aclarar: Vamos a considerar la situación teórica de una mezcla de reacción en un completo vacío en el que se somete a una reacción hacia un producto del estado. Si suponemos que la reacción es exotérmica y no hay pérdida de energía debida a la irradiación, esto significa que los productos se calientan por una cantidad de energía que se obtiene de la pérdida de potencial químico (es decir, la reacción exotérmica). En otras palabras, si usted quiere trazar el potencial químico + la energía cinética (los dos términos combinados) como una función de la coordenada de reacción, usted podría obtener una línea recta debido a la ley de conservación de la energía, porque la energía química se convierte en energía cinética (de calor).

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danivovich Puntos 3067

Hay cuatro formas principales en que una molécula puede almacenar energía: traslación, rotación, vibración y energía electrónica. La primera de ellas, tres son de la energía cinética de una manera o de otra, y el cuarto es comúnmente menos importante cuando se mira en los productos de una reacción, así que olvídate de eso.

Desde el principio podemos decir que sí, por supuesto, los productos tienen más energía cinética debido a que la energía debe ser conservada. Quiero entrar en más detalles, aunque esperemos que demuestran algunas de las complejidades en las que el producto se almacena la energía.

velocity flux contour map

La imagen de arriba es un milagro de la experimentación química.

Este gráfico muestra todos ustedes observan las trayectorias de las $\ce{DF}$ molécula en la reacción,$$\ce{F + D_2 -> DF + D}$$

Puedo escuchar a los pesimistas ahora, "que posiblemente se preocupa por un inútil la reacción?" Bueno, hay muchas cosas interesantes para ser aprendido desde muy simples sistemas.

La parcela se realiza mediante la preparación de todos los productos entrantes moléculas con una energía cinética total de, en este caso, $1.82\ \frac{kcal}{mol}$. Después de la reacción se lleva a cabo, que el entrante de la energía cinética, la cual fue todo en la forma de traslación de la energía (no es necesario pero aquí fue) deben ser almacenados en cualquiera de las vibraciones, rotaciones, o la traducción.

Cada una de las líneas de trazos representa un estado de vibración del producto $\ce{DF}$ molécula. Cada uno de los contornos que representa una rotación del estado. Todo el resto de la energía se almacena en la energía cinética.

Hay muchos detalles que pueden ser recogidos a partir de esta imagen, pero en este caso quiero destacar un detalle que podría cambiar la forma de pensar acerca de los productos de una reacción. En este caso, los productos son más a menudo en el $v=3$ estado de vibración. Es decir, cuando esta reacción ocurre y nos fijamos en los productos, usted encontrará una molécula de meandros a lo largo de bastante lentamente, pero de vibración muy vigorosamente. Se puede ver que $v=3$ es la más poblada mirando la densidad de las líneas de contorno.

También, observe que la reacción casi nunca avanza y termina en el $v=1$ estado de vibración. Qué extraño que las moléculas tienen una preferencia!!

Así, para atar a algo en lo que estamos más familiarizados con tales como reacciones exotérmicas teniendo lugar en un vaso de precipitados. Cuando la reacción ocurre, y hay un exceso de energía que se almacena en los productos, que casi siempre van en alguna combinación de vibración, rotación y traslación. En el experimento anterior, después de que la reacción ocurra, nada más es de alrededor para tomar esa energía para que podamos ver cuál es el verdadero estado del producto se ve como. En un vaso de precipitados, una molécula que se hace rotación emocionado rápidamente choca con algo y da algo de su energía. Finalmente, es muy probable que todo se calme para simplemente vieja energía cinética de traslación y algunas rotaciones, pero al principio, es muy factible que los productos comienzan excitado vibracionalmente. Espero que eso responda tu pregunta, pero también da algunas otras cosas en que pensar.


La figura fue encontrada en línea en algún lugar, pero se trata de este documento.

Neumark, D. M., Wodtke, A. M., Robinson, G. N., Hayden, C. C., Shobatake, K., Chispas, R. K., ... Y Lee, Y. T. (1985). De haces moleculares de estudios de la F+ D2 y F+ HD reacciones. La Revista de química física, 82(7), 3067-3077.

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