Тепловой эффект реакции.

Для образования двух молекул воды необходимо разрушить на атомы две молекулы водорода и одну молекулу кислорода. При механическом разрушении ковалентных связей на разрушение двух молекул водорода затрачивается 2,26×2 = 4,53 эВ, а молекулы кислорода – 2,56 эВ. Сумма этих энергий равна 7,13 эВ. Если процессы разрушения указанных молекул проводить термическим путем, то на разрушение двух молекул водорода потребуется 4,53 + 4,53 = 9,06 эВ, а на разрушение одной молекулы кислорода – 5,13 эВ. В сумме это составит 14,19 эВ. Разница почти двукратная.

Известно, что при синтезе одного моля воды выделяется 285,8 кДж или 285,8·1000/6,02·1023·1,6·10–19 = 2,9 эВ на одну молекулу. Так как молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, то на одну связь приходится 2,96/2 = 1,48 эВ (рис. 5). Из этого следует, что электроны атомов водорода и кислорода в молекуле воды находятся при обычной температуре (1,48/2 = 0,74 эВ) между четвертыми и пятыми энергетическими уровнями.

Таким образом, на разрушение двух молекул водорода и одной молекулы кислорода термическим путем израсходовано 14,19 эВ, а в результате синтеза двух молекул воды выделится 2,96×2 = 5,98 эВ. В чем причина такого дисбаланса? Ответ прост. При переходе из газообразного в жидкое состояние атом кислорода в молекуле воды, должен уменьшить свой объём. Это произойдет, если кольцевые электроны атома кислорода опустятся на более низкие энергетические уровни (ближе к ядру) . При этом они обязательно излучат фотоны, и мы уже знаем их общую энергию. Она равна энергии, затраченной на разрушение двух молекул водорода и одной молекулы кислорода, то есть – 14,19 эВ. Поскольку у двух молекул воды 12 кольцевых электронов, то каждый из них излучит 14,19/12 = 1,18 эВ. Это больше энергии (0,74 эВ) связи с ядром осевых электронов и указывает на то, что кольцевые электроны расположены ближе к ядру, чем осевые.

В этом случае количество энергии, полученной в результате синтеза двух молекул воды (14,19 + 5,98) эВ оказывается больше энергии, затраченной на разрушение двух молекул водорода (9,06 эВ) и одной молекулы кислорода (5,13 эВ) . Сформировавшаяся разность энергий 5,98 эВ разделится между двумя молекулами воды. На одну молекулу приходится (5,98/2) = 2,99 эВ или 285,8 кДж/моль.

Таким образом, одновременный переход шести кольцевых электронов каждого атома кислорода, в рождающихся молекулах воды, на более низкие энергетические уровни сопровождается одновременным излучением фотонов, что и порождает тот дисбаланс, о котором вы говорили.

Упрощенно говоря, выделяется ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ, которая "была внутри" атомов кислорода и водорода, а после взаимодействия её там "нет".
Можно взглянуть на вещи по-другому и сказать, что до реакции не было никакой энергии, а после реакции у молекулы воды появилась отрицательная ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ.
По сути, обе модели равноправны.
А процесс этот даже не знаю как назвать (точно не аннигиляция) , но он наглядно демонстрирует принцип наименьшего действия (ну или скажем, закон неубывания энтропии) : система всегда стремится к минимуму потенциальной энергии

Дефект масс

Вот блин.. . Даже не знаю как ответить.. .

В образовавшейся воде хватает молекул, процесс назвать аннигиляцией нельзя, ни электроны, ни что-либо еще никуда не деваются.
Энергия 5,72*10^5 Дж=3,575*10^23 эВ.
То есть в рассчете на молекулу воды выделяется примерно полэлектронвольта. Это говорит только о том, что энергия химической связи в двух молекулах воды на полэлектронвольта больше, чем в двух молекулах водорода и одной молекуле кислорода.

Выделяемые кванты энергии составляют полэлектронвольта, что соответствует частоте порядка 1,5 ТГц (терагерц) - нижнее инфракрасное излучение.
Для сравнения: при аннигиляции испускаются гамма-кванты энергией порядка МэВ.