Cum se calculează energia legăturii

Energia de legare este un concept important in chimie, care definește cantitatea de energie necesară pentru a rupe o legătură între un gaz covalent. Acest tip de energie obligatorie nu se aplică legăturilor ionice. Atunci când doi atomi de vin împreună pentru a forma o nouă moleculă, este posibil să se determine cât de puternică este legătura dintre atomii prin măsurarea cantității de energie necesară pentru a sparge acest link. Amintiți-vă că un atom nu are numai energie obligatorie - legătura dintre doi atomi are energie. Pentru a calcula energia de legătură a unei reacții, determinați pur și simplu numărul total de legături întrerupte și apoi scădeți numărul total de legături formate.

conținut

Pași
Partea 1determinați legăturile rupte și formate
Partea 2calculați energia legăturii

pași

Partea 1
Determinați legăturile rupte și formate

Definiți ecuația pentru a calcula energia legăturii. Energia legăturii este definită de suma tuturor legăturilor rupte minus suma tuturor legăturilor formate: ΔH = ΣH_{(obligațiuni sparte)} - ΣH_{(legături formate)}. ΔH este schimbarea energiei legăturii, cunoscută și ca entalpia legăturii, iar ΣH este suma energiilor de legătură pentru fiecare parte a ecuației.

Această ecuație este o formulă a legii lui Hess.
Unitatea pentru energia de legare este de kilojouli pe mol sau kJ / mol.

Desenați ecuația chimică prezentând toate legăturile dintre molecule. Când primiți o ecuație scrisă numai cu simboluri și numere chimice, este util să extrageți această ecuație, ilustrând toate legăturile formate între diferitele elemente și molecule. Această reprezentare vizuală vă va permite să numărați cu ușurință toate legăturile care se rup și se formează pe laturile reactivului și produsul ecuației.

Amintiți-vă că partea de stânga a ecuației sunt toți reactanții, iar partea dreaptă sunt toate produsele.

Legăturile individuale, duble și triple au energii ale legăturilor diferite, așa că nu uitați să desenați diagrama cu legăturile corecte dintre elemente.

De exemplu, trageți următoarea ecuație: H₂(g) + Br₂(g) ---> 2 HBr (g)

H-H + Br-Br ---> 2 H-Br

Cunoașteți regulile pentru numărarea legăturilor rupte și formate. În cele mai multe cazuri, energiile de legătură pe care le veți folosi pentru aceste calcule vor fi medii. Același link poate avea o energie de legare puțin diferită bazată pe molecula în care este formată - prin urmare, energiile de legare medii sunt în general utilizate.

O singură legătură, o legătură dublă și o legătură triplă sunt tratate ca o pauză. Toți au energii de legătură diferite, dar se consideră o singură pauză.

Același lucru contează pentru formarea unei legături unice, duble sau triple. Acestea vor fi considerate formațiuni unice.

În exemplul nostru, toate link-urile sunt simple link-uri.

Identificați legăturile rupte din partea stângă a ecuației. Partea stângă conține reactivii. Acestea vor reprezenta toate legăturile rupte din ecuație. Acesta este un proces endotermic care necesită absorbția energiei pentru a sparge legăturile.

În exemplul nostru, partea stângă are legăturile 1 H-H și 1 Br-Br.

Numără legăturile care se formează în partea dreaptă a ecuației. Partea dreaptă conține toate produsele. Acestea sunt toate lanțurile care vor fi formate. Acesta este un proces exotermic care eliberează energie, de obicei sub formă de căldură.

În exemplul nostru, partea dreaptă are 2 legături H-Br.

Partea 2
Calculați energia legăturii

Găsiți energiile de legătură ale legăturilor în cauză. Există mai multe tabele care au informații despre energiile legale medii pentru o legătură specifică. Aceste tabele pot fi găsite online sau într-o carte de chimie. Este important de observat că aceste energii obligatorii sunt întotdeauna pentru moleculele în stare gazoasă.

În exemplul nostru, trebuie să găsiți energia legăturii pentru o legătură H-H, o legătură Br-Br și o legătură H-br.
H-H = 436 kJ / mol-Br-Br = 193 kJ / mol-H-Br = 366 kJ / mol.
Pentru a calcula energia de legare pentru moleculele în stare lichidă, este de asemenea necesar să se caute schimbarea entalpiei de vaporizare pentru molecula lichidă. Aceasta este cantitatea de energie necesară pentru transformarea lichidului în gaz. Acest număr este adăugat la puterea totală a legăturii.

De exemplu: dacă ați primit apă lichidă, va trebui să adăugați la ecuația schimbarea de entalpie a vaporizării apei (+ 41 kJ).

Înmulțiți energiile legăturilor cu numărul de legături întrerupte. În unele ecuații puteți avea același link întrerupt de mai multe ori. De exemplu, dacă există 4 atomi de hidrogen în moleculă, atunci energia legăturii de hidrogen trebuie să fie numărate de 4 ori, sau înmulțit cu patru.

În exemplul nostru, există o singură legătură a fiecărei molecule, astfel încât energiile legăturii se înmulțesc pur și simplu cu 1.

H-H = 436 x 1 = 436 kJ / mol

Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ / mol

Adăugați toate energiile de legătură ale legăturilor rupte. Odată ce ați înmulțit energiile legăturilor cu numărul de linkuri individuale, trebuie să adăugați toate legăturile pe partea reactivă.

În exemplul nostru, suma legăturilor rupte este H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ / mol.

Multiplicați energiile legăturilor cu numărul de legături formate. Ca și în cazul legăturilor întrerupte din partea reactivului, veți înmulți numărul de link-uri formate din puterea lor de legătură. Dacă aveți 4 legături de hidrogen formate, va trebui să multiplicați energia legăturii cu 4.

În exemplul nostru avem 2 H-Br formate, astfel încât energia de legare a H-Br (366 kJ / mol) va fi înmulțită cu 2: 366 x 2 = 732 kJ / mol.

Scrieți toate energiile de legătură formate. Din nou, ca și în legăturile rupte, veți adăuga toate legăturile care au fost formate pe marginea produsului. Uneori veți avea doar un produs format și puteți trece peste acest pas.

În exemplul nostru, există un singur produs format, astfel încât energiile legăturilor formate sunt pur și simplu energia legăturilor 2H-Br sau 732 kJ / mol.

Extrageți legăturile formate din legăturile rupte. Odată ce ați adăugat toate energiile de legătură de pe ambele părți, pur și simplu scădeți legăturile formate din legăturile rupte. Amintiți-vă de ecuația: ΔH = ΣH_{(obligațiuni sparte)} - ΣH_{(legături formate). Conectați valorile calculate și scade.}

_{În exemplul nostru: ΔH = ΣH}_{(obligațiuni sparte)} - ΣH_{(legături formate)} = 629 kJ / mol - 732 kJ / mol = -103 kJ / mol.

Determinați dacă reacția totală a fost endotermă sau exotermă. Ultimul pas în calcularea energiei obligatorii este de a determina dacă reacția eliberează energie sau consumă energie. O reacție endotermică (una care consumă energie) va avea o energie de legătură finală pozitivă, în timp ce o reacție exotermă (cea care eliberează energie) va avea o energie de legătură negativă.

În exemplul nostru, energia de legare finală este negativă, prin urmare, reacția este exotermă.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit