DAS Bindungsenergie ist involviert in der Pauseoderin der Ausbildung einer oder mehrerer Bindungen zwischen Atomen eines Moleküls. Das Wasserstoffgasmolekül beispielsweise hat eine Einfachbindung (Sigma) zwischen den beteiligten Atomen:
Strukturformel für Wasserstoffgas
Damit dieses Molekül entstanden ist, wurde die Einfachbindung zwischen seinen Atomen gebildet. Wenn dieses Molekül an einer chemischen Reaktion mit Chlorgas (Cl2), zum Beispiel für die Bildung von Salzsäure (HCl), die in H. vorhandenen Einfachbindungen2 und in der Cl2 muss unter Bildung einer Einfachbindung in der HCl gebrochen werden.
Darstellung des Aufbrechens von Einfachbindungen im Reagenz und Bildung einer Einfachbindung im Produkt
Atome verbinden sich, um ihre zu erreichen elektronische Stabilität, das heißt, sie bewegen sich von einer Situation mit höherer Energie zu einer Situation mit niedrigerer Energie. Daher können wir sagen, dass bei der Bildung der Bindung zwischen den Atomen Energie freigesetzt wird; folglich hängt sein Abbau folglich von der Energieabsorption ab.
Wenn wir das verstehen die Trennung (Aufbrechen) einer chemischen Bindung tritt auf, wenn sie ihr zugeführt wird eine Energiemenge (xKcal), kamen wir zu dem Schluss, dass dies ein Prozess ist endothermisch. Im Gegensatz dazu beinhaltet die Bildung einer Bindung die Veröffentlichung gibt gleiche Energiemenge (-xkcal), ist also ein Prozess exotherm.
Mögen chemische Reaktionen werden unterteilt in endotherm oder exotherm, können wir aus der Kenntnis der Bindungsenergien der Moleküle von Reaktanten und Produkten die Energieänderung (ΔH) des chemischen Prozesses bestimmen und dann klassifizieren.
Siehe zum Beispiel die folgende Gleichung:
Chemische Bindungen bei Teilnehmern an einer chemischen Gleichung
Wir haben einfache Links in jedem der Reaktionsteilnehmer. Sie haben folgende Werte:
[A-B] = 50 Kcal
[CD] = 100 Kcal
[B-D] = 80 Kcal
[B.C.] = 230 Kcal
Mit den obigen Werten können wir die Energie berechnen, die zum Aufbrechen der Bindungen von Reaktanten und zur Bildung der Bindungen von Produkten wie folgt erforderlich ist:
In Reagenzien
50 Kcal zum Aufbrechen der AB-Bindung und 100 Kcal zum Aufbrechen der CD-Bindungd.h. im Reagens werden 150 Kcal verwendet, um die Bindungen zu brechen.
In Produkten
80 Kcal zur Bildung einer BD-Bindung und 230 Kcal zur Bildung einer AC-Bindung, d. h. 310 Kcal werden im Produkt bei der Bildung von Bindungen freigesetzt
Mit den Werten der in den Reaktanten und Produkten beteiligten Energien ist es möglich zu wissen, ob die Reaktion absorbiert hat oder mehr Energie freigesetzt, indem man die Energie, die bei der Störung verwendet wurde, von der Energie abzieht, die in der Formation:
ΔH = Energie der Reagenzien - Energie der Produkte
ΔH = 230 - 310
ΔH = -80 Kcal
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Da bei der Reaktion mehr Energie freigesetzt als absorbiert wird, ist negatives thereforeH daher exotherm.
HINWEIS: Wenn der stöchiometrische Koeffizient des Teilnehmers von 1 abweicht, müssen wir den Energiewert der Verbindung mit dem Koeffizienten multiplizieren, zum Beispiel:
HCl-Bildungsgleichung
Da der HCl-Koeffizient 2 ist, müssen wir den Wert der HCl-Bindung mit 2 multiplizieren.
Folgen Sie nun der Auflösung einer Übung zur Bindungsenergie in einer chemischen Reaktion:
Beispiel: Gegeben sind die folgenden Bindungsenergien in Kilojoule pro Mol Bindung (absolute Werte):
H − H = 436
N ≡ N = 945,6
N − H = 391
Berechnen Sie die Wärme (in Kilojoule pro Mol NH3(g)) an der Reaktion beteiligt, dargestellt durch:
Chemische Bindungen in der NH-Bildungsreaktion3
Auflösung:
Der erste Schritt zur Lösung dieser Aufgabe besteht darin, die bereitgestellte Gleichung umzuschreiben, die die in jedem der Moleküle vorhandenen chemischen Bindungen zeigt:
Nein Nein2: wir haben eine Dreifachbindung (weil das N, die Stickstofffamilie, drei Bindungen eingehen muss, weil es fünf Elektronen in der Valenzschale hat);
bei H2: Wir haben eine Einfachbindung (weil das H nur eine Bindung eingehen muss, weil es nur ein Elektron in der Valenzschale hat);
in NH3: Wir haben das Vorhandensein von drei einfachen Bindungen (weil jedes H eine Bindung benötigt und das N drei Bindungen).
Gleichung, die die Verknüpfungen bei der NH-Bildung demonstriert3
Da die Übung die Werte für jede Bindung lieferte, besteht der erste Schritt darin, die Bindungsenergie bezogen auf jeden der Teilnehmer zu bestimmen:
- Dann2
Wir haben 1 mol im Nein2in der Gleichung und um Ihre Verbindung zu unterbrechen, benötigen wir 945,4 KJ, also:
1.945,4 = 945,4 KJ
- Zum H2
Wir haben 3 mol im H2in der Gleichung und um Ihre Verbindung zu unterbrechen, benötigen wir 436 KJ, also:
3.346 = 1038 KJ
- Zu NH3
Wir haben 2 mol NH3in der Gleichung, aber es gibt das Dreifache der N-H-Bindung, also multiplizieren wir die Energiemenge, die zur Bildung dieser Bindung erforderlich ist, mit 2 und mit 3:
2.3.391 = 2346 KJ
Schließlich können wir die bei der Reaktion beteiligte Wärme bestimmen, indem wir die Energie, die zum Aufbrechen des Reaktanten verwendet wird, von der bei der Bildung des Produkts freigesetzten Energie abziehen:
ΔH = Energie in Reaktanten - Energie in Produkten
ΔH = (945,4 + 1038) - 2346
ΔH = 1983,4 - 2346
ΔH = - 362,6 KJ pro Mol NH3(g)
Da die Variation negativ war, bedeutet dies, dass die Energie, die bei der Bindungsbildung in den Produkten freigesetzt wurde, größer war als die Energie, die beim Aufbrechen der Bindungen der Reaktanten absorbiert wurde Reaktion ist exotherm.
Von mir. Diogo Lopes Dias
