A kötési energia a kémia fontos fogalma, amely leírja a kovalens kötési gázok közötti kötések felbontásához szükséges energiamennyiséget. A kitöltés típusú kötési energiák nem vonatkoznak az ionos kötésekre. Amikor 2 atom összekapcsolódik, és új molekulát képez, az atomok közötti kötéserősség mértékét a kötés felbontásához szükséges energia mennyiségének meghatározásával lehet meghatározni. Ne feledje, hogy az egyik atomnak nincs kötési energiája; ez az energia csak két atom közötti kötésekben létezik. A kötvényenergia kiszámításához egyszerűen határozza meg a megtört kötvények teljes számát, majd vonja le a keletkezett kötések teljes számát.
Lépés
Rész 1 /2: A megtört és kialakult kötvények meghatározása
1. lépés. Határozza meg az egyenletet a kötés energiájának kiszámításához
A kötési energiát úgy határozzák meg, mint az összes felbontott kötés összegét, mínusz a létrejött kötések száma: H = H(megszakítani a kötést) - H(kötés alakult ki). H a kötési energia változása, más néven kötési entalpia, és H az egyenlet mindkét oldalán lévő kötési energiák összege.
- Ez az egyenlet a Hess -törvény egyik formája.
- A kötési energia mértékegysége a kilojoule per mól vagy kJ/mol.
2. lépés. Írjon fel egy kémiai egyenletet, amely bemutatja az összes intermolekuláris kötést
Ha a feladatban szereplő reakció egyenletét csak kémiai szimbólumokkal és számokkal írjuk fel, akkor ennek az egyenletnek az írása hasznos, mert leírja a különböző elemek és molekulák között kialakuló összes kötést. Ez a vizuális ábrázolás lehetővé teszi, hogy kiszámítsa az összes kötést, amely megtört és képződött az egyenlet reaktáns és termék oldalán.
- Ne feledje, hogy az egyenlet bal oldala a reagensek, a jobb oldal pedig a termékek.
- Az egyszeri, kettős és hármas kötések különböző kötési energiával rendelkeznek, ezért feltétlenül rajzoljon diagramot a megfelelő kötésekkel az elemek között.
- Például, ha a következő egyenletet rajzolja meg 2 hidrogén és 2 bróm közötti reakcióra: H2(g) + Br2(g)-2 HBr (g), akkor kap: H-H + Br-Br-2 H-Br. A kötőjel (-) egyetlen kötést jelez a reagensek és a termékek elemei között.
3. Lépés. Ismerje a törött és kialakult kötvények számlálására vonatkozó szabályokat
Bizonyos esetekben az ehhez a számításhoz felhasznált kötési energiák az átlagok lesznek. Ugyanazon kötés kissé eltérő kötési energiával rendelkezhet a képződött molekulák alapján; így általában az átlagos kötési energiát használják..
- Az egyszeri, kettős és hármas kötéseket 1 törésként kell kezelni. Mindegyikük különböző kötési energiával rendelkezik, de csak egy törésnek számít.
- Ugyanez vonatkozik az egyszeres, kettős vagy hármas formációkra is. Ez egy formációnak számít.
- Ebben a példában minden kötvény egyedi kötvény.
4. lépés. Határozza meg a kötésszakadást az egyenlet bal oldalán
Az egyenlet bal oldala tartalmazza a reaktánsokat, amelyek az egyenlet összes törött kötését képviselik. Ez egy endoterm folyamat, amely megkötések felbontásához energiát igényel.
Ebben a példában a bal oldalon 1 H-H kötés és 1 Br-Br kötés található
5. lépés Számolja meg az egyenlet jobb oldalán létrejött összes kötést
Az egyenlet jobb oldala tartalmazza az összes terméket. Ezek mind a kötések, amelyek létrejönnek. A kötés kialakulása exoterm folyamat, amely energiát szabadít fel, általában hő formájában.
Ebben a példában a jobb oldalon 2 H-Br kötés található
2/2. Rész: Kötési energia kiszámítása
1. lépés Keresse meg a kérdéses kötés kötési energiáját
Sok táblázat tartalmaz információkat egy adott kötés átlagos kötési energiájáról. Megnézheti az interneten vagy a kémia könyvekben. Fontos megjegyezni, hogy a táblázatban szereplő kötésenergia -információk mindig gáznemű molekulákra vonatkoznak.
- Például szeretné megtalálni a H-H, Br-Br és H-Br kötési energiáit.
- H-H = 436 kJ/mol; Br-Br = 193 kJ/mol; H-Br = 366 kJ/mol.
-
Egy folyékony molekula kötési energiájának kiszámításához meg kell találnia a folyékony molekula párolgásának változásának entalpiáját is. Ez az energiamennyiség szükséges ahhoz, hogy a folyadékot gázzá alakítsák. Ez a szám összeadódik a kötés teljes energiájával.
Például: Ha a kérdés folyékony vízre vonatkozik, adja hozzá az egyenlethez a víz párolgásának entalpiaváltozását (+41 kJ)
2. lépés: Szorozzuk meg a kötés energiáját a feltört kötések számával
Néhány egyenletben ugyanazt a kötést többször is megszakíthatja. Például, ha 4 hidrogénatom van egy molekulában, a hidrogénkötés energiáját négyszer kell kiszámítani, azaz 4 -szer.
- Ebben a példában molekulánként csak 1 kötés van, ezért egyszerűen szorozzuk meg a kötés energiáját 1 -gyel.
- H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
- Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
Lépés 3. Adja össze a megszakadt kötések összes kötési energiáját
Miután megszorozta a kötési energiákat az egyes kötések számával, össze kell adnia az összes kötést a reaktáns oldalon.
Példánkban a megszakadt kötések száma H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol
4. lépés Szorozzuk meg a kötés energiáját a kialakult kötések számával
Mint a reaktáns oldali kötések felbontásakor, meg kell szorozni a kötések számát a megfelelő kötési energiákkal. Ha 4 hidrogénkötés keletkezik, akkor a kötések energiáját megszorozzuk 4 -gyel.
Ebben a példában 2 H-Br kötés jön létre úgy, hogy a H-Br kötés energiáját (366 kJ/mol) meg kell szorozni 2: 366 x 2 = 732 kJ/mol értékkel
5. lépés. Összeadjuk az összes képződött kötési energiát
A kötések felbontásához hasonlóan a termékoldalon képződött összes kötés összeadódik. Néha csak 1 termék keletkezik, és ezt a lépést kihagyhatja.
Példánkban csak 1 termék képződik, így a képződött kötési energia egyenlő a 2H-Br kötés kötési energiájával, amely 732 kJ/mol
Lépés 6. Vonja ki a törött kötések által létrehozott kötések számát
Miután a két oldalon lévő összes kötési energiát összeadtuk, egyszerűen vonjuk le a megtört kötéseket a kialakult kötésekkel. Ne feledje ezt az egyenletet: H = H(megszakítani a kötést) - H(kötés alakult ki). Dugja be a számokat a képletbe és vonja le.
Ebben a példában: H = H(megszakítani a kötést) - H(kötés alakult ki) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
7. lépés Határozza meg, hogy a teljes reakció endoterm vagy exoterm
Az utolsó lépés a kötési energiák kiszámítása annak megállapítására, hogy a reakció energiát szabadít fel, vagy energiát fogyaszt. Az endoterm (amely energiát fogyaszt) pozitív végső kötési energiával rendelkezik, míg az exoterm reakció (amely energiát szabadít fel) negatív kötési energiával rendelkezik.
