Hur man beräknar Bond Entalpia

Bonding entalpy är ett viktigt kemiskt begrepp som definierar den mängd energi som behövs för att bryta det kovalenta bindemedlet mellan två gaser. Denna typ av energi gäller inte för jonbindningar. När två atomer sammanfogar för att bilda en ny molekyl, är det möjligt att beräkna styrkan i deras länk genom att mäta den mängd energi som behövs för att separera dem. Kom ihåg att endast en atom inte har denna energi, som existerar endast i närvaro av två atomer. För att hitta bindande entalpy av en reaktion bestämmer det helt enkelt hur många bindningar som har brutits och subtraherar det totala antalet de som har bildats.

Del 1

Bestäm de brutna och formade länkarna

Definiera ekvationen för att beräkna bindningsenthalpien. Denna energi är skillnaden mellan summan av de brutna bindningarna och den för de bildade bindningarna: ΔH = ΣH_(Bruten) - ΣH_(Format). ΔH uttrycker variationen av entalpy och ΣH är summan av energierna på var sida om ekvationen.

Denna ekvation är ett uttryck för Hess lag.
Måttenheten för bindande entalpy är kilojoule per mol (kJ / mol).

Det spårar den kemiska ekvationen som visar alla bindningar mellan molekylerna. När en ekvation skrivs helt enkelt med siffror och kemiska symboler är det värt att dra det så att alla bindningar som bildas mellan de olika elementen och molekylerna är synliga. Den grafiska representationen gör det möjligt att beräkna alla bindningar som bryts och formas på sidan av reagenserna och på produkterna.

Glöm inte att ekvationens vänstra sida innehåller alla reagens och höger sida alla produkterna.

De singel-, dubbel- eller trippelbindningarna har olika enthalpier, så kom ihåg att rita diagrammet med de rätta länkarna mellan elementen.

T ex teckna följande kemiska ekvation: H₂(g) + Br₂(g) ---> 2 HBr (g).

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

Lär dig reglerna för att räkna de obligationer som är brutna och formade. I de flesta fall är de entalpivärden du använder för dessa beräkningar medelvärden. Samma bindning kan ha olika entalpier baserat på molekylen som har bildats, därför används vanligtvis vanliga data.

En enkel-, dubbel- eller trippelbindning som bryts behandlas alltid som om den var en - obligationerna har olika entalpier, men "ansöka" som en som smälter.

Samma regel gäller också i sin träningsprocess.

I det ovan beskrivna exemplet tillhandahåller reaktionen enbart bindningar.

Identifiera de trasiga banden som finns på vänster sida av ekvationen. I detta avsnitt beskrivs reagensen och bindningarna som löses under reaktionen återfinns. Det är en endoterm process som kräver absorption av energi för att bryta facken.

I det föregående exemplet visar vänster sida en H-H och en Br-Br-bindning.

Räkna de bindningar som har bildats på höger sida av kemiska ekvationen. I denna sida finns alla reaktionsprodukterna och därmed de bindningar som har bildats. Det är en exoterm process som släpper ut energi, vanligtvis i form av värme.

I det föregående exemplet finns två H-Br-bindningar.

Del 2

Beräkna Link Enthalpy

Sök efter de aktuella bindarnas energier. Det finns flera tabeller som rapporterar det genomsnittliga entalpyvärdet av specifika obligationer och du kan hitta dem online eller i kemihandböcker. Det är viktigt att notera att dessa data alltid refererar till molekyler i gasformigt tillstånd.

Tänk på det exempel som anges i första delen av artikeln och hitta entalpiet för länken H-H, Br-Br och H-Br.
H-H = 436 kJ / mol-Br-Br = 193 kJ / mol-H-Br = 366 kJ / mol.
För att beräkna energin för molekylerna i vätsketillståndet måste du också överväga variationen av entalpy av förångning. Det här är den mängd energi som krävs för att vätska ska bli en gas - detta nummer måste läggas till den totala bindande entalpien.
Till exempel: om du får information om vatten i vätsketillstånd, måste du lägga till variationen av entalpy av förångning av detta ämne (+41 kJ / mol).

Multiplicera bindande entalpier med antalet brutna fackföreningar. I vissa ekvationer smälter samma bindning flera gånger - till exempel om du har 4 väteatomer i en molekyl, måste väteenthalpin beaktas 4 gånger, dvs multiplicerad med 4.

Ta alltid hänsyn till det föregående exemplet där det endast finns en länk för varje molekyl - i detta fall multipliceras entalpien hos varje länk med 1.

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

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

Lägg till alla värden som är relaterade till de obligationer som bryts. När värdena för antalet enskilda obligationer har multiplicerat måste du hitta summan av energierna som finns på sidan av reagenserna.

I fallet med exemplet: H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ / mol.

Multiplicera enthalpier med antalet obligationer som har bildats. Precis som du gjorde för reagenssidan multiplicerar det antalet obligationer som skapats för respektive energier och som finns på produktsidan - om 4 vätebindningar har utvecklats måste du multiplicera mängden entalpy med 4.

I exemplet kan du se att det finns två 2 H-Br bindningar, så du måste multiplicera entalpin (366kJ / mol) för 2: 366 x 2 = 732 kJ / mol.

Lägg till alla enthalpierna i de nya obligationerna. Upprepa på sidan av produkterna samma procedur som du utförde på sidan av reagenserna. Ibland har du bara en produkt och du kan hoppa över det här steget.

I det aktuella exemplet är det endast en produkt, så den bindande entalpien som har bildats avser endast de två H-Br, då 732 kJ / mol.

Subtrahera entalpien av bindningarna som bildas av den av brutna bindningar. När du har hittat den totala energin på båda sidor av kemiska ekvationen, fortsätt helt enkelt med subtraktion genom att komma ihåg formeln: ΔH = ΣH_(Bruten) - ΣH_(Format)- ersätt variablerna med kända värden och fortsätt till subtraktionen.

Till exempel: ΔH = ΣH_(Bruten) - ΣH_(Format) = 629 kJ / mol - 732 kJ / mol = -103 kJ / mol.

Bestäm om hela reaktionen är endoterm eller exoterm. Det sista steget i beräkningen av bindande entalpy är att utvärdera om reaktionen släpper ut eller absorberar energi. En endoterm reaktion (energikrävande) har en total positiv enthalpi medan en exoterm reaktion (som frigör energi) har en negativ enthalpi.

Exemplet som beskrivits hittills har en negativ bindande entalpi, så det är en exoterm reaktion.

Dela på sociala nätverk:

Relaterade