Jak obliczyć energię komunikacyjną: 12 kroków

Energia komunikacyjna jest ważną koncepcją w chemii. Określa ilość energii, która jest niezbędna do złamania wiązania kowalencyjnego między dwoma atomami gazu. Koncepcja ta nie ma zastosowania w odniesieniu do stosunków jonowych. Gdy dwa atomy są podłączone do cząsteczki, możliwe jest określenie, jak silny związek między nimi jest znalezienie energii, która musi być kosztowna, aby przerwać to połączenie. Pamiętaj, że pojedynczy atom nie ma energii komunikacji, energia ta charakteryzuje siłę sprzężenia dwóch atomów w cząsteczce. Aby obliczyć energię komunikacyjną dla każdej reakcji chemicznej, po prostu określić całkowitą liczbę rozdartych obligacji i odliczyć liczbę utworzonych aplikacji.

Kroki

Część 1 z 2:

Określ uszkodzone i utworzone połączenia

jeden. Zapisz równanie w celu obliczenia energii komunikacyjnej. Zgodnie z definicją energia wiązania jest sumą rozdartych obligacji mniej niż ilość utworzonych powiązań: ΔH = σh_{(podarte połączenia)} - Σh_{(Komunikacja)}. ΔH oznacza zmianę energii komunikacyjnej, która jest również nazywana entalpą komunikacji, a σh odpowiada ilości energii komunikacyjnej dla obu części równania reakcji chemicznej.

Ta równość wyraża prawo Hessa.
Energia komunikacji mierzy się w Kilodzhoules na molę (KJ / MOL).

2. Zapisz równanie chemiczne i zaznacz wszystkie linki między poszczególnymi elementami. Jeśli równania reakcji podaje się w postaci symboli i cyfr chemicznych, przydatne jest przepisanie go i wyznaczania wszystkich połączeń między atomami. Taki rekord wizualny pozwoli Ci łatwo obliczyć obligacje, które są uszkodzone i utworzone podczas tej reakcji.

Pamiętaj, że w lewej części równania występują odczynniki, a w odpowiednich produktach reakcji.

Obligacje pojedyncze, podwójne i potrójne mają różną energię, więc bądź ostrożny i prawidłowo oznaczać linki między różnymi elementami.

Na przykład rozważ następującą reakcję: h₂(gaz) + br₂(gaz) ---> 2 HBR (gaz)

H-H + BR-BR ---> 2 h-br

Obraz zatytułowany Oblicz Energia Bond Krok 3

3. Sprawdź zasady obliczania uszkodzonych i powiązanych linków. W większości przypadków obliczenia wykorzystują średnią energię komunikacyjną. To samo połączenie może mieć nieco inną energię, w zależności od określonej cząsteczki, więc zwykle używana jest średnia energia komunikacji..

Wyjścia pojedynczej, podwójnej i potrójnej wiązania chemicznego są uważane za jedno podręczne połączenie. Chociaż te obligacje mają różne energie, w każdym przypadku uważa się, że jedno połączenie jest złamane.

To samo dotyczy tworzenia pojedynczego, podwójnego lub potrójnego połączenia. Każdy taki przypadek jest uważany za formację jednego nowego połączenia.

W naszym przykładzie wszystkie połączenia są pojedyncze.

cztery. Określ, które linki są uszkodzone w lewej części równania. Lewa część równania chemicznego zawiera substancje reagujące i przedstawia wszystkie powiązania, które są rozdarte w wyniku reakcji. Jest to proces endotermiczny, to znaczy, aby złamać wiązania chemiczne, konieczne jest spędzenie pewnej energii.

Do naszego przykładu lewą część równania reakcji zawiera jedno połączenie H-H i jedno połączenie BR-BR.

pięć. Oblicz liczbę wiązań utworzonych w prawej części równania. Produkty reakcji są wskazane po prawej stronie. W tej części równania przedstawiono wszystkie powiązania, które są utworzone w wyniku reakcji chemicznej. Jest to proces egzotermiczny i przechodzi z uwalnianiem energii (zwykle w postaci ciepła).

W naszym przykładzie w prawej części równania zawiera dwa linki H-BR.

Część 2 z 2:

Oblicz energię komunikacyjną

jeden. Znajdź wymagane wartości energii komunikacyjnej. Istnieje wiele tabel, w których podano wartości energii komunikacji dla różnych związków. Takie tabele można znaleźć w katalogu internetowym lub chemii. Należy pamiętać, że wartości energii komunikacji są zawsze napędzane do cząsteczek w stanie gazowym.

Dla naszego przykładu konieczne jest znalezienie wartości energetycznych wiązań H-H, BR-BR i H-BR.
H-H = 436 KJ / MOL- BR-BR = 193 KJ / MOL- H-BR = 366 KJ / MOL.
Aby obliczyć energię komunikacyjną dla cząsteczek w stanie cieczy, konieczne jest również znalezienie esteralpy odparowywania tego płynu. Jest to ilość energii, która jest konieczna do przeniesienia substancji z cieczy do stanu gazowego. Ta wartość jest dodawana do całkowitej energii komunikacyjnej.

Na przykład, w przypadku wody, konieczne jest dodanie entalpy odparowywania wody (+41 KJ) do równania.

2. Pomnóż wartość energii komunikacyjnej według liczby uszkodzonych linków. W wielu reakcjach jedno połączenie może pęknąć kilka razy. Na przykład, jeśli cząsteczka składa się z 4 atomów wodoru, wówczas wiążąca energia wodoru należy traktować 4 razy, czyli, pomnóż przez 4.

W naszym przykładzie każda cząsteczka ma jedno połączenie, więc wartości energii komunikacji są po prostu pomnożone przez 1.

H-h = 436 x 1 = 436 kJ / mol

BR - BR = 193 x 1 = 193 KJ / MOLE

3. Złóż wszystkie energie podartych połączeń. Po pomnaniu wartości energii wiązania do odpowiedniej liczby linków w lewej części równania konieczne jest znalezienie całkowitej kwoty.

Znajdź całkowitą energię podartych obligacji dla naszego przykładu: H-H + BR-BR = 436 + 193 = 629 KJ / mol.

cztery. Pomnożyć wartości energii komunikacyjnej według liczby tworzonych więzi. Podobnie jak w przypadku rozdartych obligacji w lewej części równania, wartości energii komunikacyjnych w prawej części równania i pomnożyć je do odpowiedniej liczby tych więzi, należy pomnożyć przez. Na przykład, jeśli powstają cztery połączenia między atomami wodoru, należy pomnożyć energię tego połączenia o 4.

W naszym przykładzie tworzy się dwie wiązania, więc energia komunikacji H-BR (366 kJ / mol) należy pomnożyć przez 2: 366 x 2 = 732 KJ / mol.

Obraz zatytułowany Oblicz Energia Bond Krok 10

pięć. Złóż wszystkie energie utworzone wiązania. Podobnie jak w przypadku rozdartych obligacji, wszystkie energie utworzone wiązań, które są prezentowane w prawej części równania. Jeśli tylko jedna substancja jest utworzona w wyniku reakcji, ten krok może być pominięty.

W naszym przykładzie powstaje jedna substancja, dlatego energia uformowanych ogniw jest równa podwójnej energii wiązania H-BR, tj. 732 KJ / Mol.

Obraz zatytułowany Oblicz Energy Krok 11

6. Usuń energię obligacji utworzonych z energii złamanych relacji. Po złożeniu wszystkich linków w lewej i prawej części równania po prostu wziąć podane linki z podartych obligacji. Przypomnijmy powyższe równanie: Δh = σh_{(podarte połączenia)} - Σh_{(Komunikacja)}. Podaj obliczone wartości i znajdź różnicę.

Dla naszego przykładu mamy: ΔH = σh_{(podarte połączenia)} - Σh_{(Komunikacja)} = 629 KJ / MOL - 732 KJ / MOL = -103 KJ / MOLE.

Obraz zatytułowany Oblicz Energy Krok 12

7. Określ, czy reakcja jest endotermiczna lub egzotermiczna. Ostatni krok przy obliczaniu wiązanej energii jest dowiedzenie się, energia podczas tej reakcji jest wchłonięta lub jest wyróżniana. Przy reakcjach endotermicznych energia jest absorbowana, a całkowita energia wiążąca jest dodatnia, podczas gdy energia jest uwalniana na reakcjach egzotermicznych, a energia komunikacji bierze wartości ujemne.

W naszym przykładzie całkowita wiążąca energia jest ujemna, czyli uważana reakcja jest egzotermiczna.