THE vazebná energie je zapojen v přestávcenebona tréninku jedné nebo více vazeb mezi atomy molekuly. Například molekula plynného vodíku má jednoduchou vazbu (sigma) mezi zúčastněnými atomy:
Strukturní vzorec plynného vodíku
Aby tato molekula vznikla, byla vytvořena jednoduchá vazba mezi jejími atomy. Když se tato molekula účastní chemické reakce s plynným chlorem (Cl2), například pro tvorbu kyseliny chlorovodíkové (HCl), jednoduché vazby přítomné v H2 a v Cl2 musí být přerušeno s následným vytvořením jednoduché vazby v HCl.
Znázornění rozbití jednoduchých vazeb v činidle a vytvoření jednoduché vazby v produktu
Atomy se spojují, aby dosáhly svého elektronická stabilita, tj. přecházejí z situace s vyšší energií do situace s nižší energií. Můžeme tedy říci, že když se vytvoří vazba mezi atomy, uvolní se energie; proto jeho rozpad závisí na absorpci energie.
Pokud tomu rozumíme rozchod (rozbití) chemické vazby nastává, když je do ní dodávána množství energie (xKcal)dospěli jsme k závěru, že se jedná o proces
endotermický. Naproti tomu vytvoření vazby bude zahrnovat uvolnění dává stejné množství energie (-xkcal), což je tedy proces exotermické.Jako chemické reakce jsou klasifikovány do endotermické nebo exotermické, můžeme pomocí znalostí vazebných energií molekul reaktantů a produktů určit změnu energie (ΔH) chemického procesu a poté ji klasifikovat.
Například viz rovnice níže:
Chemické vazby u účastníků chemické rovnice
V každém z účastníků reakce máme jednoduché odkazy. Mají následující hodnoty:
[A-B] = 50 kcal
[CD] = 100 kcal
[B-D] = 80 kcal
[PŘED NAŠÍM LETOPOČTEM] = 230 kcal
S hodnotami výše můžeme vypočítat energii zapojenou do rozbití vazeb reaktantů a vytváření vazeb produktů následujícím způsobem:
V činidlech
50 Kcal k rozbití AB vazby a 100 Kcal k rozbití vazby CD, tj. v činidle bude 150 Kcal použito k rozbití vazeb.
Ve výrobcích
80 Kcal pro vytvoření BD vazby a 230 Kcal pro vytvoření AC vazby, tj. 310 kcal se uvolní v produktu při tvorbě vazeb
S hodnotami energií zapojených do reaktantů a produktů je možné zjistit, zda reakce absorbovala nebo uvolnil více energie pouhým odečtením energie použité při narušení od energie uvolněné v formace:
ΔH = Energie činidel - Energie produktů
ΔH = 230 - 310
ΔH = -80 kcal
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Protože reakce má více uvolňování energie než absorpce, negativní ΔH je proto exotermická.
POZNÁMKA: Pokud se stechiometrický koeficient účastníka liší od 1, musíme vynásobit energetickou hodnotu spojení koeficientem, například:
Rovnice tvorby HCl
Protože koeficient HCl je 2, musíme vynásobit hodnotu vazby HCl 2.
Nyní následujte řešení cvičení o vazebné energii při chemické reakci:
Příklad: Vzhledem k následujícím vazebným energiím v kilojoulech na mol vazeb (absolutní hodnoty):
H - H = 436
N ≡ N = 945,6
N - H = 391
Vypočítejte teplo (v kilojoulech na mol NH3 (g)) účastnící se reakce představované:
Chemické vazby v reakci tvorby NH3
Řešení:
Prvním krokem při řešení tohoto cvičení je přepsat poskytnutou rovnici ukazující chemické vazby přítomné v každé z molekul:
Ne N2: máme trojnou vazbu (protože N, rodina dusíku, musí vytvořit tři vazby, protože má ve valenčním plášti pět elektronů);
v H2: Máme jedinou vazbu (protože H musí vytvořit pouze jednu vazbu, protože má pouze jeden elektron ve valenčním plášti);
v NH3: Máme přítomnost tří jednoduchých vazeb (protože každá H potřebuje vazbu a N, tři vazby).
Rovnice demonstrující vazby při tvorbě NH3
Protože cvičení poskytlo hodnoty pro každou vazbu, prvním krokem je určení energie vazby vztahující se ke každému z účastníků:
- Na sever2
My máme 1 mol v N2v rovnici a abychom přerušili vaše spojení, potřebujeme 945,4 KJ, proto:
1.945,4 = 945,4 KJ
- Do H2
My máme 3 mol v H2v rovnici a abychom přerušili vaše spojení, potřebujeme 436 KJ, proto:
3.346 = 1038 KJ
- Do NH3
My máme 2 mol NH3v rovnici, ale existuje třikrát vazba N-H, takže vynásobme množství energie potřebné k vytvoření této vazby 2 a 3:
2.3.391 = 2346 KJ
Nakonec můžeme určit teplo zahrnuté v reakci odečtením energie použité k rozbití reaktantu od energie uvolněné při tvorbě produktu:
ΔH = energie v reaktantech - energie v produktech
ΔH = (945,4 + 1038) - 2346
ΔH = 1983,4 - 2346
ΔH = - 362,6 KJ na mol NH3 (g)
Protože variace byla negativní, znamená to, že energie uvolněná při tvorbě vazeb v produktech byla větší než energie absorbovaná při rozbití vazeb reaktantů, proto reakce je exotermická.
Podle mě. Diogo Lopes Dias
