Cum se calculează energia de comunicare: 12 pași

Comunicarea Energia este un concept important în chimie. Aceasta determină cantitatea de energie necesară pentru a sparge legătura covalentă dintre cei doi atomi de gaz. Acest concept nu este aplicabil în legătură cu relațiile ionice. Când doi atomi sunt conectați la moleculă, este posibil să se determine cât de puternică este conexiunea dintre ele este de a găsi energia care trebuie să fie costisitoare pentru a întrerupe această conexiune. Amintiți-vă că un singur atom nu are energia de comunicare, această energie caracterizează puterea cuplajului a doi atomi în moleculă. Pentru a calcula energia de comunicare pentru orice reacție chimică, determinați pur și simplu numărul total de obligațiuni sfâșiate și deduce numărul de aplicații formate.

Pași

Partea 1 din 2:

Determinați conexiunile rupte și formate

unu. Înregistrați ecuația pentru calcularea energiei de comunicare. Conform definiției, energia de legătură este suma obligațiunilor rupte mai mică decât cantitatea de legături formate: ΔH = σh_{(conexiuni rupte)} - Σh_(Comunicare). ΔH denotă schimbarea energiei de comunicare, care se numește și entalpia comunicării, iar σh corespunde cuantumul energiilor de comunicare pentru ambele părți ale ecuației de reacție chimică.

Această egalitate exprimă legea lui Hess.
Energia de comunicare este măsurată în kilodzhoules per mol (KJ / MOL).

Imagine intitulată Calculează Energia de obligațiuni Pasul 2

2. Înregistrați ecuația chimică și marcați toate legăturile dintre elementele individuale. Dacă ecuația de reacție este dată sub formă de simboluri și numere chimice, este utilă să o rescrieți și să desemnați toate conexiunile dintre atomi. O astfel de înregistrare vizuală vă va permite să calculați cu ușurință legăturile care sunt rupte și formate în timpul acestei reacții.

Amintiți-vă că în partea stângă a ecuației există reactivi și în produsele de reacție din dreapta.

Obligațiunile unice, duble și triple au o energie diferită, deci aveți grijă și corectați legăturile între diferite elemente.

De exemplu, luați în considerare următoarea reacție: h₂(gaz) + br₂(gaz) ---> 2 HBr (gaz)

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

Imagine intitulată Calculați energia de obligațiuni 3

3. Examinați regulile de calculare a legăturilor rupte și conexe. În majoritatea cazurilor, calculele utilizează energia medie de comunicare. Aceeași conexiune poate avea o energie ușor diferită, în funcție de molecula specifică, astfel încât energia medie de comunicare este de obicei utilizată..

Ieșirile de legătură chimică unică, dublă și triplă sunt considerate o conexiune sfâșiată. Deși aceste legături au diferite energii, în fiecare caz se crede că o legătură este ruptă.

Același lucru este valabil și pentru formarea unei conexiuni unice, duale sau triple. Fiecare astfel de caz este considerat ca fiind formarea unei noi conexiuni.

În exemplul nostru, toate conexiunile sunt singure.

Imagine intitulată Calculați energia de obligațiuni Pasul 4

4. Determinați ce linkuri sunt rupte în partea stângă a ecuației. Partea stângă a ecuației chimice conține reactivarea substanțelor și prezintă toate legăturile care sunt rupte ca urmare a reacției. Acesta este un proces endotermic, adică să spargă obligațiunile chimice, este necesar să se petreacă o anumită energie.

La exemplul nostru, partea stângă a ecuației de reacție conține o conexiune H-H și o conexiune BR-BR.

Imagine intitulată Calculează Energia de obligațiuni Pasul 5

cinci. Calculați numărul de obligațiuni formate în partea dreaptă a ecuației. Produsele de reacție sunt indicate în partea dreaptă. În această parte a ecuației, sunt prezentate toate legăturile, care sunt formate ca urmare a unei reacții chimice. Acesta este un proces exotermic și se desfășoară cu eliberare de energie (de obicei sub formă de căldură).

În exemplul nostru, în partea dreaptă a ecuației conțin două linkuri H-Br.

Partea 2 din 2:

Calculați energia de comunicare

unu. Găsiți valorile necesare pentru comunicarea. Există multe tabele în care sunt date valorile energiei de comunicare pentru o varietate de compuși. Astfel de tabele pot fi găsite în directorul de internet sau chimie. Trebuie amintit că valorile energiei de comunicare sunt întotdeauna conduse pentru molecule într-o stare gazoasă.

Pentru exemplul nostru, este necesar să găsim valorile energetice ale legăturilor H-H, Br-Br și H-B BR.
H-H = 436 KJ / MOL-BR-BR = 193 KJ / MOL-H-BR = 366 KJ / MOL.
Pentru a calcula energia de comunicare pentru molecule într-o stare lichidă, este, de asemenea, necesar să se găsească evaporarea entalpială a acestui fluid. Aceasta este cantitatea de energie necesară pentru a transfera o substanță din lichid într-o stare gazoasă. Această valoare este adăugată la energia totală de comunicare.

De exemplu, în cazul apei, este necesar să se adauge enthalpy de evaporare a apei (+41 kJ) la ecuație.

Imagine intitulată Calculează Energia de obligațiuni Pasul 7

2. Înmulțiți valoarea energiei de comunicare prin numărul de legături rupte. Într-o serie de reacții, o conexiune poate sparge de mai multe ori. De exemplu, dacă molecula este formată din 4 atomi de hidrogen, atunci energia de legare a hidrogenului trebuie luată în considerare de 4 ori, care este, multiplicată cu 4.

În exemplul nostru, fiecare moleculă are o legătură, astfel încât valorile energetice de comunicare sunt pur și simplu multiplicate cu 1.

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

Br - Br = 193 x 1 = 193 kJ / mol

Imagine intitulată Calculați energia de obligațiuni Pasul 8

3. Îndoiți toate energiile conexiunilor sfâșiate. După ce înmulțiți valorile energiilor de obligațiune la numărul corespunzător de legături din partea stângă a ecuației, este necesar să se găsească o sumă totală.

Găsiți energia totală a legăturilor sfâșiate pentru exemplul nostru: H-H + BR-Br = 436 + 193 = 629 kJ / mol.

Imagine intitulată Calculează Energia de obligațiuni Pasul 9

4. Înmulțiți valorile energetice de comunicare prin numărul de legături formate. Ca și în cazul obligațiunilor sfâșiate din partea stângă a ecuației, valorile energiilor de comunicare în partea dreaptă a ecuației și multiplicarea acestora la numărul corespunzător a acestor legături trebuie să fie înmulțită. De exemplu, dacă patru conexiuni sunt formate între atomii de hidrogen, trebuie să multiplicați energia acestei conexiuni la 4.

În exemplul nostru, se formează două legături, astfel încât energia de comunicare H-B BR (366 kJ / mol) ar trebui să fie înmulțită cu 2: 366 x 2 = 732 kJ / mol.

Imagine intitulată Calculați energia de obligațiuni Pasul 10

cinci. Pliați toate energiile legăturilor formate. Ca și în cazul legăturilor sfâșiate, toate energiile obligațiunilor formate, care sunt prezentate în partea dreaptă a ecuației. Dacă se formează o singură substanță ca urmare a reacției, această etapă poate fi omisă.

În exemplul nostru, se formează o substanță, prin urmare energia legăturilor formate este egală cu energia dublă a legăturii H-Br, adică 732 kJ / mol.

Imagine intitulată Calculează Energia de obligațiuni Pasul 11

6. Ștergerea energiei obligațiunilor formate din energia relațiilor rupte. După ce rotiți toate legăturile din partea stângă și cea dreaptă a ecuației, pur și simplu luați legăturile rezultate din legăturile sfâșiate. Amintiți-vă ecuația de mai sus: ΔH = σh_{(conexiuni rupte)} - Σh_(Comunicare). Să prezinte valorile calculate și să găsească diferența.

Pentru exemplul nostru, avem: ΔH = σh_{(conexiuni rupte)} - Σh_(Comunicare) = 629 kJ / mol - 732 kJ / mol = -103 kJ / mol.

Imagine intitulată Calculează Energia de obligațiuni Pasul 12

7. Determinați dacă reacția este endotermă sau exotermă. Ultimul pas la calcularea energiei de legare este de a afla, energia în timpul acestei reacții este absorbită sau se distinge. Cu reacții endotermice, energia este absorbită, iar energia totală a legăturii este pozitivă, în timp ce energia este eliberată la reacții exoterme, iar energia de comunicare ia valori negative.

În exemplul nostru, energia totală de legare este negativă, adică reacția considerată este exotermă.