saistoša enerģija ir iesaistīts pārtraukumāvaiapmācībā starp vienu vai vairākām saitēm starp molekulas atomiem. Piemēram, ūdeņraža gāzes molekulai ir viena saite (sigma) starp iesaistītajiem atomiem:
Ūdeņraža gāzes strukturālā formula
Lai šī molekula būtu radusies, izveidojās vienotā saite starp tās atomiem. Kad šī molekula piedalās ķīmiskā reakcijā ar hlora gāzi (Cl2), piemēram, sālsskābes (HCl) veidošanai atsevišķās saites, kas atrodas H2 un Cl2 jāpārtrauc ar sekojošu vienas saites veidošanos HCl.
Atsevišķu saišu pārrāvuma attēlojums reaģentā un vienas saites veidošanās produktā
Atomi sasaista kopā, lai sasniegtu to elektroniskā stabilitāte, tas ir, viņi pāriet no augstākas enerģijas situācijas uz zemāku enerģijas situāciju. Tādējādi mēs varam teikt, ka, izveidojoties saiknei starp atomiem, tiek atbrīvota enerģija; tāpēc tā sadalījums ir atkarīgs no enerģijas absorbcijas.
Ja mēs to saprotam sadalīšanās ķīmiskās saites (pārrāvums) notiek, kad tā tiek tai piegādāta enerģijas daudzums (xKcal)
, mēs secinājām, ka tas ir process endotermisks. Turpretī, veidojot saiti, tiks iesaistīts atbrīvot dod tāds pats enerģijas daudzums (-xkcal), kas tad ir process eksotermisks.Patīk ķīmiskās reakcijas tiek klasificētas endotermisks vai eksotermisks, mēs varam izmantot zināšanas par reaģentu un produktu molekulu saistīšanās enerģijām, lai noteiktu ķīmiskā procesa enerģijas izmaiņas (ΔH) un pēc tam tās klasificētu.
Piemēram, skatiet zemāk esošo vienādojumu:
Ķīmiskās saites ķīmiskā vienādojuma dalībniekos
Katrā no reakcijas dalībniekiem mums ir vienkāršas saites. Viņiem ir šādas vērtības:
[A-B] = 50 Kcal
[CD] = 100 Kcal
[B-D] = 80 Kcal
[BC] = 230 Kcal
Izmantojot iepriekš minētās vērtības, mēs varam aprēķināt enerģiju, kas saistīta ar reaģentu saišu pārtraukšanu un produktu saišu veidošanos, šādi:
Reaģentos
50 Kcal, lai pārtrauktu AB saiti un 100 Kcal, lai pārtrauktu CD saiti, tas ir, reaģentā 150 Kcal tiks izmantots saišu pārraušanai.
Produktos
80 Kcal, lai izveidotu BD saiti, un 230 Kcal, lai izveidotu maiņstrāvas saiti, tas ir, 310 Kcal izdalīsies produktā, veidojot saites
Ar reaģentos un produktos iesaistīto enerģiju vērtībām ir iespējams uzzināt, vai reakcija ir absorbējusi vai atbrīvoja vairāk enerģijas, tikai atņemot traucējumos izmantoto enerģiju no enerģijas, kas izdalīta veidojums:
ΔH = reaģentu enerģija - produktu enerģija
ΔH = 230 - 310
ΔH = -80 Kcal
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
Tā kā reakcijai ir vairāk enerģijas izdalīšanās nekā absorbcija, negatīvais ΔH tāpēc ir eksotermisks.
PIEZĪME: Ja dalībnieka stehiometriskais koeficients atšķiras no 1, mums savienojuma enerģētiskā vērtība jāreizina ar koeficientu, piemēram:
HCl veidošanās vienādojums
Tā kā HCl koeficients ir 2, mums HCl saistīšanās vērtība ir jāreizina ar 2.
Tagad sekojiet vingrinājuma par enerģijas saistīšanu ķīmiskajā reakcijā izšķirtspējai:
Piemērs: Ņemot vērā šādas saistošās enerģijas, kilodžoulos uz vienu obligāciju molu (absolūtās vērtības):
H - H = 436
N ≡ N = 945,6
N - H = 391
Aprēķiniet siltumu (kilodžoulos uz vienu mol NH3. punkta g) apakšpunkts), kas iesaistīts reakcijā, ko pārstāv:
Ķīmiskās saites NH veidošanās reakcijā3
Izšķirtspēja:
Pirmais solis šī uzdevuma risināšanā ir pārrakstīt sniegto vienādojumu, parādot ķīmiskās saites katrā molekulā:
Nē N2: mums ir trīskārša saite (jo N, slāpekļa saimei, ir jāveido trīs saites, jo tās valences apvalkā ir pieci elektroni);
pie H2: Mums ir viena saite (jo H ir jāveido tikai viena saite, jo tai valences apvalkā ir tikai viens elektrons);
NH3: Mums ir trīs vienkāršas saites (jo katram H ir nepieciešama saite, un N - trīs saites).
Vienādojums, kas parāda saites NH veidošanā3
Tā kā vingrinājumā tika norādītas katras saites vērtības, vispirms ir jānosaka saistīšanas enerģija, kas saistīta ar katru dalībnieku:
- Uz Z2
Mums ir 1 mols iekšā N2vienādojumā un, lai pārtrauktu jūsu savienojumu, mums ir nepieciešams 945,4 KJ, tāpēc:
1.945,4 = 945,4 KJ
- Uz H2
Mums ir 3 mol iekšā H2vienādojumā un, lai pārtrauktu jūsu savienojumu, mums vajag 436 KJ, tāpēc:
3.346 = 1038 KJ
- Uz NH3
Mums ir 2 mol NH3vienādojumā, bet ir trīs reizes lielāka par N-H saiti, tāpēc reizināsim iesaistītās enerģijas daudzumu, lai izveidotu šo saiti ar 2 un 3:
2.3.391 = 2346 KJ
Visbeidzot, mēs varam noteikt reakcijā iesaistīto siltumu, atņemot enerģiju, kas izmantota reaktanta sadalīšanai, no enerģijas, kas izdalās produkta veidošanā:
ΔH = enerģija reaģentos - enerģija produktos
ΔH = (945,4 + 1038) - 2346
ΔH = 1983,4 - 2346
ΔH = - 362,6 KJ uz NH mol3. punkta g) apakšpunkts
Tā kā variācijas bija negatīvas, tas nozīmē, ka enerģija, kas izdalījās, veidojot saites produktos, bija lielāka par absorbēto enerģiju, pārraujot reaģentu saites, tāpēc reakcija ir eksotermiska.
Autors: Diogo Lopes Dias
