Vad är bindande energi?

DE bindande energi är involverad i pausenelleri träning av en eller flera bindningar mellan atomer i en molekyl. Vätgasmolekylen har till exempel en enkelbindning (sigma) mellan de involverade atomerna:

Vätgasstrukturformel

För att denna molekyl skulle ha sitt ursprung bildades den enda bindningen mellan dess atomer. När denna molekyl deltar i en kemisk reaktion med klorgas (Cl₂för bildning av saltsyra (HCl), de enkla bindningarna som finns i H₂ och i Cl₂ måste brytas med den därav följande bildningen av en enda bindning i HCl.

Representation av brytningen av enkelbindningar i reagenset och bildandet av en enkelbindning i produkten

Atomer binder samman för att uppnå sina elektronisk stabilitet, det vill säga de går från en högre energisituation till en lägre energisituation. Således kan vi säga att när bandet mellan atomer bildas frigörs energi; därför beror dess nedbrytning på energiabsorptionen.

Om vi ​​förstår det uppbrottet (brytning) av en kemisk bindning inträffar när den levereras till den

en mängd energi (xKcal), drog vi slutsatsen att detta är en process endotermisk. Däremot kommer att bilda ett band involvera släpp ger samma mängd energi (-xkcal)är en process exotermisk.

Tycka om kemiska reaktioner klassificeras i endoterm eller exoterm, kan vi använda kunskap om bindningsenergierna hos molekylerna i reaktanter och produkter för att bestämma energiförändringen (ΔH) i den kemiska processen och sedan klassificera den.

Se till exempel ekvationen nedan:

Kemiska obligationer i deltagare i en kemisk ekvation

Vi har enkla länkar i var och en av reaktionsdeltagarna. De har följande värden:

• [A-B] = 50 Kcal

• [CD] = 100 Kcal

• [B-D] = 80 Kcal

• [FÖRE KRISTUS] = 230 Kcal

Med värdena ovan kan vi beräkna den energi som är involverad i att bryta reaktantbindningarna och bilda produktbindningarna enligt följande:

• I reagens

50 Kcal för att bryta AB-obligationen och 100 Kcal för att bryta CD-band, det vill säga i reagenset, kommer 150 Kcal att användas för att bryta bindningarna.

• I produkter

80 Kcal för att bilda BD-bindning och 230 Kcal för att bilda AC-bindning310 Kcal frigörs i produkten vid bindning

Med värdena för de energier som är involverade i reaktanterna och produkterna är det möjligt att veta om reaktionen har absorberats eller frigjorde mer energi bara genom att subtrahera den energi som används i störningen från den energi som frigörs i bildning:

ΔH = Energi av reagenser - Energi av produkter

ΔH = 230 - 310

ΔH = -80 Kcal

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Eftersom reaktionen har mer energiutsläpp än absorption är negativ AH därför exoterm.

NOTERA: Om deltagarens stökiometriska koefficient skiljer sig från 1 måste vi multiplicera anslutningens energivärde med koefficienten, till exempel:

HCl-bildningsekvation

Eftersom koefficienten för HCl är 2 måste vi multiplicera värdet av bindningen av HCl med 2.

Följ nu upplösningen av en övning om bindande energi i en kemisk reaktion:

Exempel: Med tanke på följande bindningsenergier, i kilojoules per mol bindningar (absoluta värden):

H - H = 436

N ^ N = 945,6

N - H = 391

Beräkna värmen (i kilojoules per mol NH_{3 (g)}) inblandade i reaktionen representerad av:

Kemiska bindningar i NH-bildningsreaktionen₃

Upplösning:

Det första steget i att lösa denna övning är att skriva om den ekvation som tillhandahålls som visar de kemiska bindningarna som finns i var och en av molekylerna:

• Ej₂: vi har en trippelbindning (för att N, kvävefamiljen, måste göra tre bindningar för att den har fem elektroner i valensskalet);

• vid H₂: Vi har en enda bindning (eftersom H måste bara göra en bindning eftersom den bara har en elektron i valensskalet);

• i NH₃: Vi har närvaron av tre enkla bindningar (eftersom varje H behöver en bindning, och N, tre bindningar).

Ekvation som visar länkarna i NH-formation₃

Eftersom övningen gav värdena för varje bindning är det första steget att bestämma bindningsenergin relaterad till var och en av deltagarna:

- Att därefter₂

Vi har 1 mol i N₂i ekvationen och för att bryta din anslutning behöver vi 945,4 KJ, därför:

1.945,4 = 945,4 KJ

- Till H₂

Vi har 3 mol i H₂i ekvationen och för att bryta din anslutning behöver vi 436 KJ, därför:

3.346 = 1038 KJ

- Till NH₃

Vi har 2 mol NH₃i ekvationen, men det finns tre gånger N-H-bindningen, så låt oss multiplicera mängden energi som är involverad för att bilda den bindningen med 2 och med 3:

2.3.391 = 2346 KJ

Slutligen kan vi bestämma värmen som är involverad i reaktionen genom att subtrahera den energi som används för att bryta reaktanten från den energi som frigörs vid produktbildning:

ΔH = energi i reaktanter - energi i produkter

ΔH = (945,4 + 1038) - 2346

ΔH = 1983,4 - 2346

ΔH = - 362,6 KJ per mol NH_{3 (g)}

Eftersom variationen var negativ betyder det att den energi som frigörs vid bildandet av bindningar i produkterna var större än den energi som absorberades för att bryta bindningarna för reaktanterna, varför reaktionen är exoterm.

Av mig Diogo Lopes Dias