Bog'lanish energiyasi - bu kimyoning kovalent bog'lanish gazlari orasidagi aloqalarni uzish uchun zarur bo'lgan energiya miqdorini tavsiflovchi muhim tushuncha. To'ldirish tipidagi bog'lanish energiyalari ionli aloqalarga taalluqli emas. Agar 2 atom bir -biriga bog'lanib, yangi molekula hosil qilsa, atomlar orasidagi bog'lanish kuchi darajasini bog'lanishni uzish uchun zarur bo'lgan energiya miqdorini o'lchash orqali aniqlash mumkin. Esingizda bo'lsin, bitta atomda bog'lanish energiyasi yo'q; Bu energiya faqat ikkita atom orasidagi bog'lanishlarda mavjud. Bog'lanish energiyasini hisoblash uchun sindirilgan obligatsiyalarning umumiy sonini aniqlang, so'ng hosil bo'lgan obligatsiyalarning umumiy sonini ayting.
Qadam
2 -qismning 1 -qismi: Buzilgan va shakllangan obligatsiyalarni aniqlash
Qadam 1. Bog'lanish energiyasini hisoblash uchun tenglamani aniqlang
Bog'lanish energiyasi hosil bo'lgan obligatsiyalar sonini hisobga olmaganda buzilgan barcha obligatsiyalar yig'indisi sifatida belgilanadi: H = H(aloqani uzish) - H(bog'lanish hosil qilingan). H - bog'lanish energiyasining o'zgarishi, shuningdek, bog'lanish entalpiasi va H - tenglamaning har bir tomoni uchun bog'lanish energiyalarining yig'indisi.
- Bu tenglama Gess qonunining bir shakli.
- Bog'lanish energiyasi birligi - mol boshiga kilojoul yoki kJ/mol.
2 -qadam. Barcha molekulalararo aloqalarni ko'rsatadigan kimyoviy tenglamani yozing
Muammoning reaktsiya tenglamasi faqat kimyoviy belgilar va raqamlar bilan yozilganda, bu tenglamani yozish foydalidir, chunki u turli elementlar va molekulalar o'rtasida hosil bo'ladigan barcha aloqalarni tasvirlaydi. Bu vizual tasvir sizga tenglamaning reaktiv va mahsulot tomonlarida uzilgan va hosil bo'lgan barcha bog'lanishlarni hisoblash imkonini beradi.
- Esda tutingki, tenglamaning chap tomoni reaktivlar, o'ng tomoni esa mahsulotdir.
- Yagona, ikkilamchi va uch tomonlama bog'lanishlar har xil energiyaga ega, shuning uchun elementlar orasidagi to'g'ri bog'langan diagrammani chizganingizga ishonch hosil qiling.
- Masalan, 2 ta vodorod va 2 brom orasidagi reaksiya uchun quyidagi tenglamani chizsangiz: H2(g) + Br2(g)-2 HBr (g), siz olasiz: H-H + Br-Br-2 H-Br. Tire (-) reaktivlar va mahsulotlar tarkibidagi elementlar orasidagi yagona aloqani ko'rsatadi.
3 -qadam. Buzilgan va hosil bo'lgan obligatsiyalarni sanash qoidalarini bilish
Ba'zi hollarda, bu hisoblash uchun ishlatiladigan bog'lanish energiyalari o'rtacha bo'ladi. Xuddi shu bog'lanish hosil bo'lgan molekulalarga asoslanib, bir oz boshqacha bog'lanish energiyasiga ega bo'lishi mumkin; Shunday qilib, o'rtacha bog'lanish energiyasi odatda ishlatiladi..
- Yagona, juft va uch tomonlama obligatsiyalar 1 ta uzilish deb hisoblanadi. Ularning hammasi bir -biriga bog'lanish energiyasiga ega, lekin ular faqat bitta uzilish sanaladi.
- Xuddi shu narsa yakka, ikki yoki uch baravarga ham tegishli. Bu bitta shakllanish deb hisoblanadi.
- Bu misolda barcha obligatsiyalar yakka obligatsiyalardir.
4 -qadam. Tenglamaning chap tomonidagi bog'lanish uzilishini aniqlang
Tenglamaning chap tomonida reaktivlar mavjud bo'lib, ular tenglamadagi barcha uzilgan aloqalarni ifodalaydi. Bu endotermik jarayon bo'lib, aloqalarni uzish uchun energiyaning so'rilishini talab qiladi.
Bu misolda, chap tomonda 1 ta H-H aloqasi va 1 ta Br-Br aloqasi bor
5 -qadam. Tenglamaning o'ng tomonida hosil bo'lgan barcha bog'lanishlarni sanang
Tenglamaning o'ng tomoni barcha mahsulotlarni o'z ichiga oladi. Bularning barchasi hosil bo'ladigan obligatsiyalar. Bog'lanishning shakllanishi - bu ekzotermik jarayon bo'lib, u odatda issiqlik shaklida energiya chiqaradi.
Ushbu misolda, o'ng tomonda 2 ta H-Br obligatsiyalari mavjud
2 dan 2 qism: Bond energiyasini hisoblash
Qadam 1. Ko'rib chiqilayotgan bog'lanishning bog'lanish energiyasini toping
Ma'lum bir obligatsiyaning o'rtacha bog'lanish energiyalari haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan ko'plab jadvallar mavjud. Siz uni Internetda yoki kimyo kitoblarida topishingiz mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, jadvaldagi bog'lanish energiyasi ma'lumoti har doim gazsimon molekulalar uchun.
- Masalan, siz H-H, Br-Br va H-Br bog'lanish energiyalarini topmoqchisiz.
- H-H = 436 kJ/mol; Br-Br = 193 kJ/mol; H-Br = 366 kJ/mol.
-
Suyuq shakldagi molekulaning bog'lanish energiyasini hisoblash uchun siz suyuqlik molekulasi uchun bug'lanish o'zgarishining entalpiyasini ham topishingiz kerak. Bu suyuqlikni gazga aylantirish uchun zarur bo'lgan energiya miqdori. Bu raqam umumiy bog'lanish energiyasiga qo'shiladi.
Masalan: Agar savol suyuq suv haqida bo'lsa, tenglamaga suv bug'lanishining entalpiya o'zgarishini (+41 kJ) qo'shing
Qadam 2. Bog'lanish energiyasini buzilgan bog'lanishlar soniga ko'paytiring
Ba'zi tenglamalarda siz bir xil aloqani ko'p marta buzishingiz mumkin. Masalan, agar molekulada 4 ta vodorod atomi bo'lsa, vodorod bog'lanish energiyasini 4 marta, ya'ni 4 marta hisoblash kerak.
- Bu misolda, har bir molekulada atigi 1 bog bor, shuning uchun bog'lanish energiyasini 1 ga ko'paytiring.
- H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
- Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
3 -qadam. Buzilgan bog'lanishlarning barcha bog'lanish energiyasini qo'shing
Bog'lanish energiyasini individual bog'lanishlar soniga ko'paytirgandan so'ng, siz reaktiv tomonidagi barcha aloqalarni qo'shishingiz kerak.
Bizning misolimizda buzilgan obligatsiyalar soni H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol
4 -qadam. Bog'lanish energiyasini hosil bo'lgan bog'lanishlar soniga ko'paytiring
Reaktiv tarafdagi aloqalarni uzish ustida ishlayotgandek, siz bog'lanish energiyasi bilan hosil bo'lgan bog'lanishlar sonini ko'paytirishingiz kerak. Agar 4 ta vodorod bog`i hosil bo`lsa, bu bog`larning energiyasini 4 ga ko`paytiring.
Bu misolda 2 ta H-Br bog'lari hosil bo'ladi, shunda H-Br bog'lanish energiyasi (366 kJ/mol) 2: 366 x 2 = 732 kJ/molga ko'payadi
5 -qadam. Hosil bo'lgan barcha bog'lanish energiyasini qo'shing
Shunga qaramay, aloqalarni uzish singari, mahsulot tomonida hosil bo'lgan barcha obligatsiyalar qo'shiladi. Ba'zida faqat bitta mahsulot hosil bo'ladi va siz bu bosqichni o'tkazib yuborishingiz mumkin.
Bizning misolimizda faqat bitta mahsulot hosil bo'lgan, shuning uchun hosil bo'lgan bog'lanish energiyasi 732 kJ/mol bo'lgan 2 H-Br bog'lanishining bog'lanish energiyasiga teng
6 -qadam. Buzilgan obligatsiyalar natijasida hosil bo'lgan obligatsiyalar sonini chiqarib tashlang
Ikkala tomonning ham barcha bog'lanish energiyalari qo'shilgandan so'ng, hosil bo'lgan bog'lanishlar orqali buzilgan bog'lamlarni olib tashlang. Bu tenglamani eslang: H = H(aloqani uzish) - H(bog'lanish hosil qilingan). Raqamlarni formulaga ulang va aylantiring.
Bu misolda: H = H(aloqani uzish) - H(bog'lanish hosil qilingan) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
Qadam 7. Butun reaktsiya endotermik yoki ekzotermik ekanligini aniqlang
Oxirgi qadam, reaktsiya energiya chiqaradimi yoki energiya iste'mol qiladimi, bog'lanish energiyasini hisoblash. Endotermik (energiyani iste'mol qiladigan) musbat yakuniy bog'lanish energiyasiga ega bo'ladi, ekzotermik reaktsiya (energiya chiqaradigan) manfiy bog'lanish energiyasiga ega bo'ladi.
