Hoe om die skakel energie te bereken

Linkenergie is `n belangrike konsep in chemie wat die hoeveelheid energie definieer wat nodig is om `n binding tussen `n kovalent gebonde gas te verbreek. Hierdie tipe bindende energie geld nie vir ioniese bindings nie. Wanneer twee atome bymekaarkom om `n nuwe molekuul te vorm, is dit moontlik om te bepaal hoe sterk die binding tussen die atome is deur die hoeveelheid energie wat benodig word om die binding te breek, te meet. Onthou dat slegs `n atoom geen bindende energie het nie - dit is die band tussen twee atome wat energie het. Om die skakelergie van `n reaksie te bereken, bepaal eenvoudig die totale aantal gebreekte skakels en trek dan die totale getal skakels wat u ontvang, af.

conținut

Stappe
Deel 1bepaal gebreekte en gevormde skakels
Deel 2bereken die skakel energie

stappe

Deel 1
Bepaal gebreekte en gevormde skakels

Definieer die vergelyking om die skakel energie te bereken. Die skakel energie word gedefinieer deur die som van al die gebroke skakels minus die som van al die skakels wat gevorm word: ΔH = ΣH_{(verbande gebroke)} - ΣH_{(bande gevorm)}. AH is die verandering in bindingsenergie, ook bekend as die entalpie en ΣH skakel is die som van die binding energie vir elke kant van die vergelyking.

Hierdie vergelyking is `n formule van Hess se wet.
Die eenheid vir die bindende energie is kilojoules per mol of kJ / mol.

Teken die chemiese vergelyking wat al die skakels tussen molekules aantoon. Wanneer u `n vergelyking slegs met chemiese simbole en getalle ontvang, is dit nuttig om hierdie vergelyking te teken, wat al die skakels wat tussen die verskillende elemente en molekules gevorm word, illustreer. Hierdie visuele voorstelling sal jou toelaat om maklik al die skakels wat breek en gevorm word aan die kante van die reagens en die produk van die vergelyking maklik te tel.

Onthou dat die linkerkant van die vergelyking al die reaktante is en die regterkant is al die produkte.

Die individuele, dubbel en drievoudige skakels het verskillende skakel energie, dus moenie vergeet om die diagram te teken met die korrekte skakels tussen die elemente nie.

Teken byvoorbeeld die volgende vergelyking: H₂(g) + Br₂(g) ---> 2 HBr (g)

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

Ken die reëls vir die tel van gebroke en gevormde skakels. In die meeste gevalle sal die skakel energie wat jy vir hierdie berekeninge sal gebruik, gemiddeldes wees. Dieselfde skakel kan `n effens verskillende bindende energie hê, gebaseer op die molekuul waarin dit gevorm word. Daarom word die gemiddelde bindende energieë gewoonlik gebruik.

`N Enkele skakel, `n dubbele skakel en `n drieledige skakel word almal as `n breek behandel. Almal het verskillende verband energie, maar hulle tel as een breek.

Dieselfde geld vir die vorming van `n enkel-, dubbel- of driedubbele skakel. Hulle sal as unieke formasies gereken word.

In ons voorbeeld is al die skakels eenvoudig skakels.

Identifiseer die gebreekte skakels aan die linkerkant van die vergelyking. Die linkerkant bevat die reagense. Dit sal al die gebroke skakels in die vergelyking voorstel. Dit is `n endotermiese proses wat die opname van energie vereis om die bindings te breek.

In ons voorbeeld het die linkerkant die skakels 1 H-H en 1 Br-Br.

Tel die skakels wat aan die regterkant van die vergelyking vorm. Die regterkant bevat al die produkte. Dit is al die kettings wat gevorm sal word. Dit is `n eksotermiese proses wat energie vrystel, gewoonlik in die vorm van hitte.

In ons voorbeeld het die regterkant 2 H-Br skakels.

Deel 2
Bereken die skakel energie

Vind die skakel energie van die betrokke skakels. Daar is baie tabelle wat inligting oor die gemiddelde skakel energie vir `n spesifieke skakel. Hierdie tabelle kan aanlyn of in `n chemieboek gevind word. Dit is belangrik om daarop te let dat hierdie bindende energieë altyd vir molekules in die gasstaat is.

In ons voorbeeld moet u die skakel energie vind vir `n H-H skakel, `n Br-Br skakel en `n H-br skakel.
H-H = 436 kJ / mol-Br-Br = 193 kJ / mol-H-Br = 366 kJ / mol.
Om die bindende energie vir die molekules in die vloeibare toestand te bereken, is dit ook nodig om te kyk vir die verandering van entalpie van verdamping vir die vloeibare molekule. Dit is die hoeveelheid energie wat nodig is om die vloeistof in gas te omskep. Hierdie nommer word by die totale skakelkrag gevoeg.

Byvoorbeeld: As u vloeibare water gegee word, sal u die entalpieverandering van waterverdamping (+ 41 kJ) by die vergelyking moet byvoeg.

Vermenigvuldig die skakel energieë deur die aantal gebreekte skakels. In sommige vergelykings kan jy `n paar keer dieselfde gebreekte skakel hê. Byvoorbeeld, as daar 4 waterstofatome in die molekule is, moet die bindingsenergie van die waterstof 4 keer getel word, of vermenigvuldig met 4.

In ons voorbeeld is daar slegs een skakel van elke molekuul, dus word die skakel energieë eenvoudig vermenigvuldig met 1.

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

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

Voeg al die skakel energie van die gebreekte skakels. Sodra jy die skakel energieë vermenigvuldig het deur die aantal individuele skakels, moet jy al die skakels op die reaktiewe kant byvoeg.

In ons voorbeeld is die som van die gebroke bande H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ / mol.

Vermenigvuldig die skakel energieë deur die aantal skakels wat gevorm word. Soos met die gebroke skakels in die reagensgedeelte, sal jy die aantal skakels wat deur hul onderskeie skakelkrag gevorm word, vermenigvuldig. As jy 4 waterstofbindings gevorm het, sal jy die skakel energie met 4 moet vermenigvuldig.

In ons voorbeeld ons H-Br 2 gevorm sodat die bindingsenergie van H-Br (366 kJ / mol) word vermenigvuldig met 2: 366 x 2 = 732 kJ / mol.

Som al die verband energieë gevorm. Weereens, soos met gebroke skakels, sal u al die skakels wat aan die kant van die produk gevorm is, byvoeg. Soms sal jy net een produk gevorm het en jy kan hierdie stap oorskiet.

In ons voorbeeld is daar slegs een produk gevorm, dus is die energie van die bindings eenvoudig die energie van 2 H-Br bindings of 732 kJ / mol.

Trek die skakels van die gebroke skakels af. Sodra jy al die skakel energieë van albei kante bygevoeg het, trek net die skakels wat uit die gebroke skakels gevorm word af. Onthou die vergelyking: ΔH = ΣH_{(verbande gebroke)} - ΣH_{(bande gevorm). Koppel die berekende waardes en trek af.}

_{In ons voorbeeld: ΔH = ΣH}_{(verbande gebroke)} - ΣH_{(bande gevorm)} = 629 kJ / mol - 732 kJ / mol = -103 kJ / mol.

Bepaal of die totale reaksie endotermies of eksotermies was. Die finale stap in die berekening van die bindende energie is om vas te stel of die reaksie energie vrystel of energie verbruik. `N endotermiese reaksie (een wat energie gebruik) sal `n positiewe einde skakel krag het, terwyl `n eksotermiese reaksie (een wat energie vrystel) `n negatiewe krag skakel sal hê.

In ons voorbeeld is die finale bindingsenergie negatief, daarom is die reaksie eksotermies.

Deel op sosiale netwerke:

Verwante