THE енергія зв'язку бере участь у перервіабона тренуванні одного або декількох зв’язків між атомами молекули. Наприклад, молекула газоподібного водню має єдиний зв’язок (сигма) між задіяними атомами:
Структурна формула водню
Для виникнення цієї молекули утворився єдиний зв’язок між її атомами. Коли ця молекула бере участь у хімічній реакції з газоподібним хлором (Cl2), наприклад, для утворення соляної кислоти (HCl), одиночні зв’язки, присутні в H2 і в Кл2 повинен розриватися з подальшим утворенням єдиного зв’язку в HCl.
Уявлення про розрив одинарних зв’язків у реагенті та утворення одинарних зв’язків у продукті
Атоми з’єднуються для досягнення свого електронна стабільність, тобто вони переходять від вищої енергетичної ситуації до нижчої енергетичної ситуації. Таким чином, можна сказати, що при формуванні зв’язку між атомами виділяється енергія; отже, отже, його пробій залежить від поглинання енергії.
Якщо ми це зрозуміємо розставання (розрив) хімічного зв’язку відбувається, коли він до нього подається
кількість енергії (xKcal), ми дійшли висновку, що це процес ендотермічний. Навпаки, формування зв’язку залучатиме звільнення дає така ж кількість енергії (-xkcal), будучи, тоді, процесом екзотермічний.Подібно до хімічні реакції класифікуються на ендотермічна або екзотермічна, ми можемо використовувати знання про енергії зв’язку молекул реагентів та продуктів, щоб визначити зміну енергії (ΔH) хімічного процесу, а потім класифікувати його.
Наприклад, див. Рівняння нижче:
Хімічні зв’язки учасників хімічного рівняння
У нас є прості посилання у кожного з учасників реакції. Вони мають такі значення:
[A-B] = 50 Ккал
[CD] = 100 Ккал
[B-D] = 80 Ккал
[До н. Е.] = 230 Ккал
За наведеними вище значеннями ми можемо розрахувати енергію, що бере участь у розриві зв’язків реагентів і утворенні зв’язків продуктів, наступним чином:
В реагентах
50 ккал для розриву зв'язку АВ і 100 Ккал для розриву зв'язку CD, тобто в реагенті для розриву зв’язків буде використано 150 Ккал.
У продуктах
80 ккал для утворення зв’язку BD та 230 ккал для утворення зв’язку змінного струму, тобто 310 ккал буде виділятися в продукті при утворенні зв’язків
За значеннями енергій, що беруть участь у реагентах та продуктах, можна дізнатися, поглинула реакція чи вивільняє більше енергії, просто віднімаючи енергію, яка використовується при розриві, від енергії, що виділяється в формування:
ΔH = Енергія реагентів - Енергія продуктів
ΔН = 230 - 310
ΔH = -80 Ккал
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Оскільки реакція має більше вивільнення енергії, ніж поглинання, негативний ΔH є екзотермічним.
ПРИМІТКА: Якщо стехіометричний коефіцієнт учасника відрізняється від 1, ми повинні помножити енергетичну цінність з'єднання на коефіцієнт, наприклад:
Рівняння утворення HCl
Оскільки коефіцієнт HCl дорівнює 2, ми повинні помножити значення зв'язування HCl на 2.
Тепер дотримуйтесь розв’язання вправи щодо енергії зв’язку в хімічній реакції:
Приклад: Враховуючи наступні енергії зв’язку, в кілоджоулях на моль зв’язків (абсолютні значення):
Н - Н = 436
N ≡ N = 945,6
N - H = 391
Обчисліть теплоту (в кілоджоулях на моль NH3 (г)), що бере участь у реакції, представленої:
Хімічні зв’язки в реакції утворення NH3
Дозвіл:
Першим кроком у вирішенні цієї вправи є перепис рівняння, яке демонструє хімічні зв’язки, присутні в кожній з молекул:
Ні N2: ми маємо потрійний зв’язок (оскільки N, сімейство азоту, повинно утворити три зв’язки, оскільки воно має п’ять електронів у валентній оболонці);
в H2: У нас є одинарний зв’язок (оскільки Н повинен утворювати лише один зв’язок, оскільки він має лише один електрон у валентній оболонці);
в NH3: У нас є три простих зв’язки (оскільки кожна Н потребує зв’язку, а N - три зв’язки).
Рівняння, що демонструє зв'язки у формуванні NH3
Оскільки вправа надавала значення для кожного зв’язку, першим кроком є визначення енергії зв’язку, пов’язаної з кожним з учасників:
- До N2
Ми маємо 1 моль в N2у рівнянні і, щоб розірвати зв’язок, нам потрібно 945,4 КДж, тому:
1.945,4 = 945,4 КДж
- До H2
Ми маємо 3 моль в H2у рівнянні і, щоб розірвати ваш зв’язок, нам потрібно 436 кДж, тому:
3.346 = 1038 кДж
- До NH3
Ми маємо 2 моль NH3у рівнянні, але існує зв'язок N-H у три рази, тому давайте помножимо кількість енергії, задіяної для утворення цього зв'язку, на 2 та 3:
2.3.391 = 2346 кДж
Нарешті, ми можемо визначити тепло, яке бере участь у реакції, віднімаючи енергію, яка використовується для розриву реагенту, з енергії, що виділяється при утворенні продукту:
ΔH = енергія в реагентах - енергія в продуктах
ΔH = (945,4 + 1038) - 2346
ΔH = 1983,4 - 2346
ΔH = - 362,6 КДж на моль NH3 (г)
Оскільки варіація була негативною, це означає, що енергія, що виділяється при утворенні зв'язків у продуктах, була більшою, ніж енергія, поглинена при розриві зв'язків реагентів, отже, реакція екзотермічна.
Мені Діого Лопес Діас
