Bereken bindingsenergie

Bindingsenergie is `n belangrike konsep in chemie wat die hoeveelheid energie definieer wat benodig word om `n binding tussen `n kovalent-gebonde gas te breek. Hierdie tipe bindingsenergie is nie van toepassing op ioniese bindings nie. Wanneer twee atome bind om `n nuwe molekule te vorm, is dit moontlik om te bepaal hoe sterk die binding tussen atome is deur die hoeveelheid energie te meet wat benodig word om daardie binding te breek. Onthou, `n enkele atoom het geen bindingsenergie nie -- dit is die binding tussen twee atome wat energie het. Om die bindingsenergie van `n reaksie te bereken, bepaal eenvoudig die totale aantal bindings wat gebreek is en trek dan die totale aantal bindings wat gevorm word af.

Trappe

Deel 1 van 2: Bepaal die gebroke en gevormde bindings

Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 1
1. Definieer die vergelyking vir die berekening van bindingsenergie. Bindingsenergie word gedefinieer deur die som van alle bindings gebreek minus die som van alle bindings wat gevorm word: ΔH = ∑H(gebreekte bande) - H(gevormde bindings). ΔH is die verandering in bindingsenergie, ook genoem die bindingsentalpie en ∑H is die som van die bindingsenergieë vir elke kant van die vergelyking.
  • Hierdie vergelyking is `n vorm van Hess se wet.
  • Die eenheid vir bindingsenergie is kilojoules per mol, of kJ/mol.
Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 2
2. Teken die chemiese vergelyking wat al die bindings tussen die molekules toon. Wanneer `n reaksievergelyking eenvoudig met chemiese simbole en getalle geskryf word, is dit nuttig om hierdie vergelyking te plot om al die bindings tussen die verskillende elemente en molekules te wys. Met hierdie visuele voorstelling kan jy maklik al die bindings tel wat breek en vorm aan die reaksie- en produkkant van die vergelyking.
  • Onthou dat die linkerkant van die vergelyking alle reaktante bevat en die regterkant alle produkte bevat.
  • Enkel-, dubbel- en drievoudige bindings het verskillende bindingsenergieë, so maak seker dat jy die diagram teken wat die korrekte bindings tussen die elemente toon.
  • Byvoorbeeld, as jy die vergelyking H gebruik2(g) + Br2(g) ---> 2 HBr(g) sal teken vir `n reaksie tussen 2 waterstof en 2 broom, dan sal dit lyk soos H-H + Br-Br ---> 2 H-Br. Die koppeltekens verteenwoordig enkelbindings tussen die elemente in die reaktante en die produkte.
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 3
    3. Leer die reëls vir die tel van gebroke en gevormde bande. In die meeste gevalle sal die bindingsenergie wat jy vir hierdie berekeninge gebruik, gemiddeldes wees. Dieselfde binding kan `n effens verskillende bindingsenergie hê gebaseer op die molekule waarin dit gevorm word -- dit is hoekom gemiddelde bindingsenergieë oor die algemeen gebruik word..
  • `n Enkel-, dubbel- en drievoudige binding word almal as een gebroke binding behandel. Hulle het almal verskillende bindingsenergieë, maar tel net as `n enkele gebroke binding.
  • Dieselfde geld vir die vorming van `n enkel-, dubbel- of drievoudige binding. Dit word gereken as `n enkelbinding wat gevorm word.
  • In ons voorbeeld is alle bindings enkelbindings.
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 4
    4. Kies die gebroke bindings aan die linkerkant van die vergelyking. Die linkerkant bevat die reaktante. Dit verteenwoordig alle gebroke bindings in die vergelyking. Dit is `n endotermiese proses wat die absorpsie van energie vereis om die bindings te breek.
  • In ons voorbeeld het die linkerkant 1 H-H-binding en 1 Br-Br-binding.
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 5
    5. Tel die bindings wat aan die regterkant van die vergelyking gevorm word. Die regterkant bevat alle produkte. Dit is al die bande wat gevorm sal word. Dit is `n eksotermiese proses wat energie vrystel, gewoonlik in die vorm van hitte.
  • In ons voorbeeld het die regterkant 2 H-Br-bindings.
  • Deel 2 van 2: Berekening van die bindingsenergie

    Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 6
    1. Soek die bindingsenergieë van die betrokke bindings op. Daar is baie tabelle wat inligting bevat oor die gemiddelde bindingsenergieë vir `n spesifieke binding. Hierdie tabelle kan aanlyn of in `n chemieboek gevind word. Dit is belangrik om daarop te let dat hierdie bindingsenergieë altyd vir molekules in `n gasvormige toestand is.
    • In ons voorbeeld moet jy die bindingsenergie vir `n H-H-binding, `n Br-Br-binding en `n H-Br-binding vind.
    • H-H = 436 kJ/mol, Br-Br = 193 kJ/mol en H-Br = 366 kJ/mol.
    • Om die bindingsenergie vir molekules in die vloeibare toestand te bereken, moet jy ook die entalpieverandering van die verdamping van die vloeistofmolekule opsoek. Dit is die hoeveelheid energie wat benodig word om die vloeistof in `n gas om te skakel. Hierdie getal word by die totale bindingsenergie gevoeg.
    • Byvoorbeeld: As jy vloeibare water het, sal jy die entalpieverandering van die verdamping van water (+41 kJ) by die vergelyking voeg.
    Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 7
    2. Vermenigvuldig die bindingsenergieë met die aantal bindings wat gebreek is. In sommige vergelykings kan dieselfde binding verskeie kere verbreek word. Gestel byvoorbeeld die molekule bevat vier atome waterstof, dan moet die bindingsenergie van waterstof vier keer getel word, of vermenigvuldig met 4.
  • In ons voorbeeld is daar net een binding van elke molekule, so die bindingsenergieë word eenvoudig met een vermenigvuldig.
  • H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
  • Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 8
    3. Tel al die bindende energieë van die gebroke bindings by. Sodra jy die bindingsenergieë met die aantal individuele bindings vermenigvuldig het, moet jy al die bindings aan die reaksiekant bymekaartel.
  • In ons voorbeeld is die som van die gebroke bindings H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol.
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 9
    4. Vermenigvuldig die bindingsenergieë met die aantal bindings wat gevorm word. Net soos jy vir die gebroke bindings aan die reaksiekant gedoen het, gaan jy die aantal bindings wat gevorm word deur die onderskeie bindingsenergie vermenigvuldig. As vier waterstofbindings gevorm word, dan moet jy daardie bindingsenergie met vier vermenigvuldig.
  • In ons voorbeeld het ons 2 H-Br-bindings gevorm, dus sal die bindingsenergie van H-Br (366 kJ/mol) met twee vermenigvuldig word: 366 x 2 = 732 kJ/mol.
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 10
    5. Tel alle gevormde bindende energieë by. Weereens, net soos jy met die gebroke bindings gedoen het, gaan jy al die bindings wat aan die produkkant gevorm is, bymekaartel. Soms het jy net een produk gevorm en jy kan hierdie stap oorslaan.
  • In ons voorbeeld word net een produk gevorm, dus is die energie van die gevormde bindings bloot die energie van die 2 H-Br-bindings, of 732 kJ/mol.
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 11
    6. Trek die gevormde bindings van die gebroke bindings af. Sodra jy al die bindingsenergieë vir beide kante opgetel het, trek net die bindings wat gevorm word af van die bindings wat gebreek is. Onthou die vergelyking: ΔH = ∑H(skakels gebreek) - H(gevormde bindings). Vul die berekende waardes in die vergelyking en bereken die minus som.
  • In ons voorbeeld: ΔH = ∑H(gebreekte bande) - H(gevormde bindings) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
  • Prent getiteld Bereken Bond Energie Stap 12
    7. Bepaal of die hele reaksie endotermies of eksotermies was. Die laaste stap in die berekening van die bindingsenergie is om te bepaal of die reaksie energie vrystel of energie verbruik. `n Endotermiese reaksie (een wat energie verbruik) sal `n finale bindingsenergie hê wat positief is, terwyl `n eksotermiese reaksie (een wat energie vrystel) `n negatiewe bindingsenergie sal hê.
  • In ons voorbeeld is die finale bindingsenergie negatief, dus is die reaksie eksotermies.

  • Оцените, пожалуйста статью