LES énergie de liaison est impliqué dans la pauseou alorsdans la formation d'une ou plusieurs liaisons entre les atomes d'une molécule. La molécule d'hydrogène gazeux, par exemple, a une liaison simple (sigma) entre les atomes impliqués :
Formule structurelle de l'hydrogène gazeux
Pour que cette molécule soit née, la liaison simple entre ses atomes s'est formée. Lorsque cette molécule participe à une réaction chimique avec le chlore gazeux (Cl2), par exemple, pour la formation d'acide chlorhydrique (HCl), les liaisons simples présentes dans H2 et dans la cl2 doit être rompu avec la formation consécutive d'une liaison simple dans le HCl.
Représentation de la rupture des liaisons simples dans le réactif et formation d'une liaison simple dans le produit
Les atomes se lient pour atteindre leur stabilité électronique, c'est-à-dire qu'ils passent d'une situation énergétique plus élevée à une situation énergétique plus faible. Ainsi, on peut dire que lorsque la liaison entre les atomes se forme, de l'énergie est libérée; par conséquent, par conséquent, sa décomposition dépend de l'absorption d'énergie.
Si nous comprenons que la rupture (rupture) d'une liaison chimique se produit lorsqu'elle lui est fournie une quantité d'énergie (xKcal), nous avons conclu qu'il s'agit d'un processus endothermique. En revanche, la formation d'un lien impliquera la Libération donne même quantité d'énergie (-xkcal), étant donc un processus exothermique.
Comme les réactions chimiques sont classées en endothermique ou exothermique, nous pouvons utiliser la connaissance des énergies de liaison des molécules de réactifs et de produits pour déterminer le changement d'énergie (ΔH) du processus chimique puis le classer.
Par exemple, voir l'équation ci-dessous :
Liaisons chimiques chez les participants à une équation chimique
Nous avons des liens simples dans chacun des participants à la réaction. Ils ont les valeurs suivantes :
[UN B] = 50 Kcal
[CD] = 100 Kcal
[B-D] = 80 Kcal
[AVANT JC] = 230 Kcal
Avec les valeurs ci-dessus, nous pouvons calculer l'énergie impliquée dans la rupture des liaisons des réactifs et la formation des liaisons des produits comme suit :
En réactifs
50 Kcal pour rompre la liaison AB et 100 Kcal pour rompre la liaison CD, c'est-à-dire que dans le réactif, 150 Kcal seront utilisés pour rompre les liaisons.
Dans les produits
80 Kcal pour former une liaison BD et 230 Kcal pour former une liaison AC, c'est-à-dire que 310 Kcal seront libérés dans le produit lors de la formation de liaisons
Avec les valeurs des énergies mises en jeu dans les réactifs et produits, il est possible de savoir si la réaction a absorbé ou libéré plus d'énergie simplement en soustrayant l'énergie utilisée dans la perturbation de l'énergie libérée dans le formation:
ΔH = Energie des réactifs - Energie des produits
ΔH = 230 - 310
ΔH = -80 Kcal
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Comme la réaction dégage plus d'énergie que d'absorption, le H négatif est donc exothermique.
REMARQUE: Si le coefficient stoechiométrique du participant est différent de 1, il faut multiplier la valeur énergétique de la connexion par le coefficient, par exemple :
Équation de formation de HCl
Puisque le coefficient de HCl est de 2, nous devons multiplier la valeur de la liaison de HCl par 2.
Suivez maintenant la résolution d'un exercice sur l'énergie de liaison dans une réaction chimique :
Exemple: Étant donné les énergies de liaison suivantes, en kilojoules par mole de liaisons (valeurs absolues) :
H − H = 436
N N = 945,6
N - H = 391
Calculer la chaleur (en kilojoules par mol de NH3(g)) impliqués dans la réaction représentée par :
Liaisons chimiques dans la réaction de formation de NH3
Résolution:
La première étape pour résoudre cet exercice consiste à réécrire l'équation fournie démontrant les liaisons chimiques présentes dans chacune des molécules :
Non2: nous avons une triple liaison (car le N, famille de l'Azote, doit faire trois liaisons car il a cinq électrons dans la couche de valence) ;
à H2: Nous avons une simple liaison (car le H ne doit faire qu'une seule liaison car il n'a qu'un seul électron dans la couche de valence) ;
dans NH3: Nous avons la présence de trois liaisons simples (car chaque H a besoin d'une liaison, et les N, trois liaisons).
Équation démontrant les liens dans la formation de NH3
Comme l'exercice a fourni les valeurs pour chaque liaison, la première étape consiste à déterminer l'énergie de liaison liée à chacun des participants :
- Pour ensuite2
On a 1 mole dans N2dans l'équation et, pour rompre votre connexion, nous avons besoin de 945,4 KJ, donc :
1.945,4 = 945,4 KJ
- Au H2
On a 3 moles dans H2dans l'équation et, pour rompre votre connexion, nous avons besoin de 436 KJ, donc :
3.346 = 1038 KJ
- Vers NH3
On a 2 moles de NH3dans l'équation, mais il y a trois fois la liaison N-H, multiplions donc la quantité d'énergie impliquée pour former cette liaison par 2 et par 3 :
2.3.391 = 2346 KJ
Enfin, nous pouvons déterminer la chaleur impliquée dans la réaction en soustrayant l'énergie utilisée pour casser le réactif de l'énergie libérée lors de la formation du produit :
ΔH = énergie dans les réactifs - énergie dans les produits
ΔH = (945,4 + 1038) - 2346
ΔH = 1983,4 - 2346
ΔH = - 362,6 KJ par mole de NH3(g)
Comme la variation était négative, cela signifie que l'énergie libérée lors de la formation de liaisons dans les produits était supérieure à l'énergie absorbée lors de la rupture des liaisons des réactifs. la réaction est exothermique.
Par moi Diogo Lopes Dias