Kako izračunati komunikacijsku energiju: 12 koraka

Komunikaciona energija je važan koncept u hemiji. Određuje količinu energije koja je neophodna za razbijanje kovalentne veze između dva atoma plina. Ovaj koncept nije primjenjiv u odnosu na jonske odnose. Kada su dva atoma povezana s molekulom, moguće je odrediti koliko je snažna veza između njih pronaći energiju koja treba biti skupa za razbijanje ove veze. Imajte na umu da jedan atom nema energiju komunikacije, ta energija karakteriše snagu spajanja dva atoma u molekuli. Da bi se izračunala komunikacijska energija za svaku hemijsku reakciju, jednostavno odredite ukupni broj rastrganih obveznica i odbijte broj formiranih aplikacija.

Korake

Dio 1 od 2:

Odredite slomljene i formirane veze

jedan. Snimite jednadžbu za izračun komunikacijske energije. Prema definiciji, energija obveznica je zbroj rastrgnutih obveznica manji od količine formiranih veza: Δh = σh_{(rastrgane veze)} - Σh_{(Komunikacija)}. Δh označava promjenu komunikacijske energije, koja se naziva i entalpi komunikacijom, a σh odgovara količini komunikacijskih energija za oba dijela hemijske reakcije jednadžbi.

Ova jednakost izražava zakon Hess.
Komunikacijska energija mjeri se u kilodzhoules po molu (KJ / MOL).

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznice korak 2

2. Snimite hemijsku jednadžbu i označite sve veze između pojedinih elemenata. Ako je reakcijska jednadžba u obliku hemijskih simbola i brojeva, korisno je prepisati i odrediti sve veze između atoma. Takav vizuelni zapis omogućit će vam lako izračunati obveznice koje su polomljene i formirane tokom ove reakcije.

Zapamtite da u lijevom dijelu jednadžbe postoje reagensi, a u pravom - reakcijskim proizvodima.

Jednokrevetne, dvostruke i trostruke obveznice imaju različitu energiju, pa budite oprezni i pravilno označavaju veze između različitih elemenata.

Na primjer, razmotrite sljedeću reakciju: h₂(plin) + br₂(plin) ---> 2 hbr (plin)

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

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica Korak 3

3. Ispitajte pravila za izračunavanje slomljenih i srodnih veza. U većini slučajeva izračuni koriste prosječnu komunikacijsku energiju. Ista veza može imati nešto drugačiju energiju, ovisno o specifičnom molekuli, tako da se obično koristi prosječna komunikacijska energija..

Izlazi sa jednim, dvostrukoj i trostrukim hemijskim vezama smatraju se jednom rastrganom vezom. Iako ove obveznice imaju različite energije, u svakom se slučaju vjeruje da je jedna veza prekinuta.

Isto se odnosi i na formiranje jedne, dvostruke ili trostruke veze. Svaki takav slučaj smatra se formiranjem jedne nove veze.

U našem primjeru sve su veze sama.

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica Korak 4

4. Odredite koje su veze slomljene u lijevom dijelu jednadžbe. Lijevi dio hemijske jednake sadrži reagiranje tvari i predstavlja sve veze koje su rastrgane kao rezultat reakcije. Ovo je endotermični proces, odnosno za razbijanje hemijskih veza potrebno je provesti određenu energiju.

Na naš primjer, lijevi dio reakcijske jednadžbe sadrži jednu H-H vezu i jednu br-br-br-br.

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica Korak 5

pet. Izračunajte broj obveznica nastalih u desnom dijelu jednadžbe. Reakcijski proizvodi su naznačeni s desne strane. U ovom dijelu jednadžbe predstavljene su sve veze koje se formiraju kao rezultat hemijske reakcije. Ovo je egzotermni proces, a on se nastavlja sa izdanje energije (obično u obliku topline).

U našem primjeru, u desnom dijelu jednadžbe sadrže dvije veze H-BR.

2. dio 2:

Izračunati komunikacijsku energiju

jedan. Pronađite potrebne komunikacijske energetske vrijednosti. Postoji mnogo tablica u kojima se daju komunikacijske energetske vrijednosti za različite spojeve. Takve tablice mogu se naći na internet ili hemijskom imeniku. Treba imati na umu da se komunikacijske energetske vrijednosti uvijek voze za molekule u gasovitim stanju.

Za naš primjer, potrebno je pronaći energetske vrijednosti H-H veza BR-BR i H-BR.
H-H = 436 kj / mol-br-br = 193 kJ / mol-h-br = 366 kJ / mol.
Da bi se izračunala komunikacijska energija za molekule u tečnom stanju, potrebno je i pronaći entalpy isparavanje ove tekućine. Ovo je količina energije koja je neophodna za prenos tvari iz tečnosti u gasovitim stanjem. Ova vrijednost se dodaje ukupnoj komunikacijskoj energiji.

Na primjer, u slučaju vode potrebno je dodati entalpy entalpy isparavanje vode (+41 kJ) na jednadžbu.

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica korak 7

2. Pomnožite vrijednost komunikacijske energije po broju pokvarenih veza. U nizu reakcija, jedna veza se može nekoliko puta prekinuti. Na primjer, ako se molekul sastoji od 4 atoma vodika, tada bi vezana energija vodika treba razmotriti 4 puta, odnosno pomnožite sa 4.

U našem primjeru svaki molekula ima jednu vezu, pa se komunikacijske energetske vrijednosti jednostavno pomnožene sa 1.

H-H = 436 x 1 = 436 kJ / MOL

Br - br = 193 x 1 = 193 kJ / mole

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica Korak 8

3. Preklopite sve energije rastrgane veze. Nakon što množite vrijednosti energije obveznica na odgovarajući broj veza u lijevom dijelu jednadžbe, potrebno je pronaći ukupni iznos.

Pronađite ukupnu energiju rastrganih obveznica za naš primjer: H-h + br-br = 436 + 193 = 629 kJ / MOL.

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica Korak 9

4. Pomnožite komunikacijske energetske vrijednosti po broju formiranih veza. Kao što je u slučaju rastrganih obveznica u lijevom dijelu jednadžbe, vrijednosti komunikacijskih energija u desnom dijelu jednadžbe i množenje u odgovarajući broj tih veza treba se pomnožiti. Na primjer, ako se formiraju četiri veze između atoma vodika, morate umnožiti energiju ove veze na 4.

U našem primjeru formiraju se dvije obveznice, tako da H-BR komunikacijsku energiju (366 kj / mol) treba pomnožiti sa 2: 366 x 2 = 732 kj / mol.

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica korak 10

pet. Preklopite sve energije obveznica. Kao u slučaju rastrganih obveznica, formirane su sve energije obveznica koje su predstavljene u desnom dijelu jednadžbe. Ako se kao rezultat reakcije formira samo jedna supstanca, ovaj korak se može preskočiti.

U našem primjeru formira se jedna supstanca, stoga je energija formiranih veza jednaka dvostrukom energijom H-BR veze, I.E. 732 KJ / MOL.

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica korak 11

6. Izbrišite energiju obveznica formiranih iz energije razbijenih odnosa. Nakon što savijete sve veze u lijevom i desnom dijelu jednadžbe, jednostavno uzmite rezultirajuće veze od rastrganih obveznica. Podsjetimo gornje jednadžbe: ΔH = σh_{(rastrgane veze)} - Σh_{(Komunikacija)}. Pošaljite izračunate vrijednosti i pronađite razliku.

Za naš primjer imamo: Δh = σh_{(rastrgane veze)} - Σh_{(Komunikacija)} = 629 KJ / MOL - 732 KJ / MOL = -103 KJ / Mole.

Slika pod nazivom Izračunajte energiju obveznica korak 12

7. Utvrditi da li je reakcija endotermična ili egzotermična. Posljednji korak pri izračunavanju obvezujućeg energije je saznati, energija tijekom ove reakcije se apsorbira ili se razlikuje. Uz endotermičke reakcije, energija se apsorbira, a ukupna energija veza je pozitivna, dok se energija oslobađa po egzotermnim reakcijama, a komunikacijska energija uzima negativne vrijednosti.

U našem primjeru, ukupna obvezujuća energija je negativna, odnosno smatrana je reakcija egzotermična.