Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Складання та розрив облігацій
- Знайдіть енергію зв'язку
- Обчисліть енергію облігацій
- Ендотермічний чи екзотермічний?
Щоб обчислити енергію зв’язку в хімічній реакції, ви перевіряєте рівняння реакції та додаєте енергії в зв'язках молекул як для продуктів, так і для реагентів. Розрахунок показує, реакція екзотермічна (виділяє тепло) або ендотермічна (поглинає тепло).
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Щоб обчислити енергію зв’язку в хімічній реакції, вивчіть рівняння реакції та додайте енергії у зв’язках молекул як для продуктів, так і для реагентів.
Складання та розрив облігацій
Атоми є більш стійкими і займають менші енергетичні стани при з'єднанні разом. Підраховуючи енергію зв’язку, пам’ятайте, що енергія з лівого боку рівняння йде на розрив зв’язків молекул реагенту, а енергія з правого боку надходить від енергії, що виділяється шляхом внесення зв’язків у молекулах продукту.
Знайдіть енергію зв'язку
Щоб обчислити енергію зв’язку, вивчіть рівняння хімічної реакції, яка вас цікавить. Зауважте елементи, що беруть участь у реакції, та зв’язки, які тримають їх разом. Подивіться на зв’язки в таблиці енергій зв’язків і запишіть кожну з обох сторін рівняння. Також зверніть увагу, якщо зв’язок є одиничним, подвійним або потрійним. Наприклад, це рівняння для спалювання метану:
CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2
У лівій частині рівняння у вас 4 воднево-вуглецеві (одиничні) зв’язки та 2 киснево-кисневі (подвійні) зв’язки. Права сторона має 4 киснево-водневі (одинарні) зв’язки та 2 вуглецево-кисневі (подвійні) зв’язки. З таблиці видно, що на кожну воднево-вуглецеву зв’язку припадає 413 кДж / моль, кисень-кисень - 495 кДж / моль, кисень-водень - 467 кДж / моль, а вуглецево-кисень - 358 кДж / моль.
Обчисліть енергію облігацій
Для рівняння реакції помножте кількість зв’язків на енергії зв’язку:
(4) Вуглецево-водневі зв’язки при 413 КДж / моль = 1,652 КДж / моль.
(2) Киснево-кисневі зв’язки (подвійні зв’язки) при 495 КДж / моль = 990 КДж / моль.
(4) Киснево-водневі зв’язки при 467 КДж / моль = 1,868 КДж / моль.
(2) Вуглецево-кисневі зв’язки (подвійні зв’язки) при 799 КДж / моль = 1598 КДж / моль.
Ендотермічний чи екзотермічний?
Щоб побачити, чи є реакція ендотермічною чи екзотермічною, складіть енергії для обох сторін та порівняйте їх. Ліва сторона має 1652 кДж / моль + 990 кДж / моль = 2642 кДж / моль. Права сторона має 1868 кДж / моль + 1598 кДж / моль = 3,466 кДж / моль. Енергія, необхідна для розриву зв’язків на лівій частині рівняння, менша за енергію, що виділяється шляхом здійснення зв'язків з правого боку. За умовами, 2642 кДж / моль - 3,466 кДж / моль = -824 кДж / мол. Від’ємне число означає, що енергія залишає реакцію як тепло. Оскільки загальна сума - від’ємне число, реакція екзотермічна. Якщо число було позитивним, реакція була б ендотермічною.