THE väzbová energia je zahrnuté v prestávkealebovo výcviku jednej alebo viacerých väzieb medzi atómami molekuly. Napríklad molekula plynného vodíka má medzi zúčastnenými atómami jednoduchú väzbu (sigma):
Štruktúrny vzorec plynného vodíka
Aby táto molekula vznikla, vznikla jednoduchá väzba medzi jej atómami. Keď sa táto molekula podieľa na chemickej reakcii s plynným chlórom (Cl2) napríklad na tvorbu kyseliny chlorovodíkovej (HCl), jednoduchých väzieb prítomných v H2 a v Cl2 musí byť prerušená s následným vytvorením jednoduchej väzby v HCl.
Reprezentácia rozbitia jednoduchých väzieb v činidle a tvorby jednoduchej väzby v produkte
Atómy sa navzájom spájajú, aby dosiahli svoje elektronická stabilita, to znamená, že prechádzajú z vyššej energetickej situácie do nižšej energetickej situácie. Môžeme teda povedať, že keď sa vytvorí väzba medzi atómami, energia sa uvoľní; preto jeho rozpad závisí od absorpcie energie.
Ak tomu rozumieme rozchod (rozbitie) chemickej väzby nastáva, keď sa do nej dodáva
množstvo energie (xKcal), dospeli sme k záveru, že ide o proces endotermický. Naproti tomu vytvorenie väzby bude zahŕňať uvoľnenie dáva rovnaké množstvo energie (-xkcal), ktorý je teda procesom exotermické.Páči sa mi to chemické reakcie sú klasifikované do endotermické alebo exotermické, môžeme pomocou poznatkov o väzbových energiách molekúl reaktantov a produktov určiť zmenu energie (ΔH) chemického procesu a potom ju klasifikovať.
Napríklad si pozrite nasledujúcu rovnicu:
Chemické väzby u účastníkov chemickej rovnice
V každom z účastníkov reakcie máme jednoduché odkazy. Majú nasledujúce hodnoty:
[A-B] = 50 kcal
[CD] = 100 kcal
[B-D] = 80 kcal
[B.C] = 230 kcal
Pomocou vyššie uvedených hodnôt môžeme vypočítať energiu podieľajúcu sa na rozbití väzieb reaktantov a tvorbe väzieb produktov takto:
V činidlách
50 Kcal na rozbitie väzby AB a 100 Kcal na rozbitie väzby CD, tj. v činidle sa na rozbitie väzieb použije 150 Kcal.
Vo výrobkoch
80 Kcal pre vytvorenie BD väzby a 230 Kcal pre vytvorenie AC väzby, to znamená, že sa v produkte uvoľní 310 Kcal tvorbou väzieb
S hodnotami energií zahrnutých v reaktantoch a produktoch je možné vedieť, či reakcia absorbovala resp uvoľnil viac energie iba odpočítaním energie použitej pri narušení od energie uvoľnenej v tvorenie:
ΔH = Energia činidiel - Energia výrobkov
ΔH = 230 - 310
ΔH = -80 kcal
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Pretože reakcia má viac uvoľňovania energie ako absorpcie, negatívna ΔH je preto exotermická.
POZNÁMKA: Ak sa stechiometrický koeficient účastníka líši od 1, musíme vynásobiť energetickú hodnotu spojenia koeficientom, napríklad:
Rovnica tvorby HCl
Pretože koeficient HCl je 2, musíme hodnotu väzby HCl vynásobiť 2.
Teraz nasledujte uznesenie o cvičení týkajúceho sa väzbovej energie v chemickej reakcii:
Príklad: Vzhľadom na nasledujúce väzbové energie v kilojouloch na mol väzieb (absolútne hodnoty):
H - H = 436
N = N = 945,6
N - H = 391
Vypočítajte teplo (v kilojouloch na mol NH3 (g)) zapojených do reakcie predstavovanej:
Chemické väzby v reakcii tvorby NH3
Rozhodnutie:
Prvým krokom pri riešení tohto cvičenia je prepísanie poskytnutej rovnice demonštrujúcej chemické väzby prítomné v každej z molekúl:
Nie N2: máme trojitú väzbu (pretože N, rodina dusíka, musí vytvárať tri väzby, pretože má vo valenčnej škrupine päť elektrónov);
v H2: Máme jednoduchú väzbu (pretože H musí vytvárať iba jednu väzbu, pretože má iba jeden elektrón vo valenčnom plášti);
v NH3: Máme prítomnosť troch jednoduchých väzieb (pretože každá H potrebuje väzbu a N, tri väzby).
Rovnica demonštrujúca väzby pri tvorbe NH3
Pretože cvičenie poskytlo hodnoty pre každú väzbu, prvým krokom je určenie väzbovej energie súvisiacej s každým z účastníkov:
- Na sever2
Máme 1 mól v N2v rovnici a na prerušenie spojenia potrebujeme 945,4 KJ, preto:
1.945,4 = 945,4 KJ
- Do H2
Máme 3 mol v H2v rovnici a na prerušenie spojenia potrebujeme 436 KJ, preto:
3.346 = 1038 KJ
- Do NH3
Máme 2 mol NH3v rovnici, ale existuje trikrát väzba N-H, takže vynásobme množstvo energie potrebnej na vytvorenie tejto väzby dvoma a tromi:
2.3.391 = 2346 KJ
Nakoniec môžeme určiť teplo zahrnuté v reakcii odčítaním energie použitej na zlomenie reaktantu od energie uvoľnenej pri tvorbe produktu:
ΔH = energia v reaktantoch - energia vo výrobkoch
ΔH = (945,4 + 1038) - 2346
ΔH = 1983,4 - 2346
ΔH = - 362,6 KJ na mol NH3 (g)
Pretože variácia bola negatívna, znamená to, že energia uvoľnená pri vytváraní väzieb v produktoch bola väčšia ako energia absorbovaná pri rozbíjaní väzieb reaktantov, preto reakcia je exotermická.
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
