Beregn bindingsenergi

Bindingsenergi er et vigtigt begreb i kemi, der definerer mængden af ​​energi, der kræves for at bryde en binding mellem en kovalent bundet gas. Denne type bindingsenergi gælder ikke for ionbindinger. Når to atomer bindes til et nyt molekyle, er det muligt at bestemme, hvor stærk bindingen mellem atomer er ved at måle mængden af ​​energi, der kræves for at bryde den binding. Husk, et enkelt atom har ingen bindingsenergi - det er bindingen mellem to atomer, der har energi. For at beregne bindingsenergien af ​​en reaktion skal du blot bestemme det samlede antal brudte bindinger og derefter trække det samlede antal dannede bindinger fra.

Trin

Del 1 af 2: Bestemmelse af de brudte og dannede bindinger

Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 1
1. Definer ligningen til beregning af bindingsenergi. Bindingsenergi er defineret ved summen af ​​alle brudte bindinger minus summen af ​​alle dannede bindinger: ΔH = ∑H(brudte bånd) - H(dannet bindinger). ΔH er ændringen i bindingsenergi, også kaldet bindingsentalpien, og ∑H er summen af ​​bindingsenergierne for hver side af ligningen.
  • Denne ligning er en form for Hess` lov.
  • Enheden for bindingsenergi er kilojoule pr. mol eller kJ/mol.
Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 2
2. Tegn den kemiske ligning, der viser alle bindingerne mellem molekylerne. Når en reaktionsligning blot skrives med kemiske symboler og tal, er det nyttigt at plotte denne ligning for at vise alle bindingerne mellem de forskellige grundstoffer og molekyler. Med denne visuelle repræsentation kan du nemt tælle alle de bindinger, der brydes og dannes på reaktions- og produktsiden af ​​ligningen.
  • Husk at venstre side af ligningen indeholder alle reaktanter og højre side indeholder alle produkter.
  • Enkelt-, dobbelt- og tredobbeltbindinger har forskellige bindingsenergier, så sørg for at tegne diagrammet, der viser de korrekte bindinger mellem grundstofferne.
  • For eksempel, hvis du bruger ligningen H2(g) + Br2(g) ---> 2 HBr(g) ville være tegn på en reaktion mellem 2 hydrogen og 2 brom, så ville dette ligne H-H + Br-Br ---> 2H-Br. Bindestregene repræsenterer enkeltbindinger mellem grundstofferne i reaktanterne og produkterne.
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 3
    3. Lær reglerne for at tælle brudte og dannede bindinger. I de fleste tilfælde vil de bindingsenergier, du bruger til disse beregninger, være gennemsnit. Den samme binding kan have en lidt anderledes bindingsenergi baseret på det molekyle, den er dannet i -- det er derfor, der generelt bruges gennemsnitlige bindingsenergier..
  • En enkelt, dobbelt og tredobbelt binding behandles alle som én brudt binding. De har alle forskellige bindingsenergier, men tæller kun som en enkelt brudt binding.
  • Det samme gælder for dannelsen af ​​en enkelt, dobbelt eller tredobbelt binding. Disse tælles som en enkelt dannet binding.
  • I vores eksempel er alle obligationer enkeltobligationer.
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 4
    4. Vælg de brudte bindinger i venstre side af ligningen. Den venstre side indeholder reaktanterne. Disse repræsenterer alle brudte bindinger i ligningen. Dette er en endoterm proces, der kræver absorption af energi for at bryde bindingerne.
  • I vores eksempel har venstre side 1 H-H-binding og 1 Br-Br-binding.
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 5
    5. Tæl bindingerne dannet på højre side af ligningen. Højre side indeholder alle produkter. Det er alle de bånd, der vil blive dannet. Dette er en eksoterm proces, der frigiver energi, normalt i form af varme.
  • I vores eksempel har højre side 2 H-Br-bindinger.
  • Del 2 af 2: Beregning af bindingsenergien

    Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 6
    1. Slå op på bindingsenergierne for de pågældende bindinger. Der er mange tabeller, der indeholder information om de gennemsnitlige bindingsenergier for en specifik binding. Disse tabeller kan findes online eller i en kemibog. Det er vigtigt at bemærke, at disse bindingsenergier altid er for molekyler i gasform.
    • I vores eksempel skal du finde bindingsenergien for en H-H-binding, en Br-Br-binding og en H-Br-binding.
    • H-H = 436 kJ/mol, Br-Br = 193 kJ/mol og H-Br = 366 kJ/mol.
    • For at beregne bindingsenergien for molekyler i flydende tilstand skal du også slå entalpiændringen op af fordampningen af ​​det flydende molekyle. Dette er den mængde energi, der kræves for at omdanne væsken til en gas. Dette tal lægges til den samlede bindingsenergi.
    • For eksempel: Hvis du fik flydende vand, ville du tilføje entalpiændringen af ​​vandfordampningen (+41 kJ) til ligningen.
    Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 7
    2. Gang bindingsenergierne med antallet af brudte bindinger. I nogle ligninger kan den samme binding brydes flere gange. Antag for eksempel, at molekylet indeholder fire brintatomer, så skal brints bindingsenergi tælles fire gange eller ganges med 4.
  • I vores eksempel er der kun én binding af hvert molekyle, så bindingsenergierne ganges simpelthen med én.
  • H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
  • Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 8
    3. Læg alle bindingsenergierne fra de brudte bindinger sammen. Når du har ganget bindingsenergierne med antallet af individuelle bindinger, skal du lægge alle bindingerne sammen på reaktionssiden.
  • I vores eksempel er summen af ​​de brudte bindinger H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol.
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 9
    4. Multiplicer bindingsenergierne med antallet af dannede bindinger. Ligesom du gjorde for de brudte bindinger på reaktionssiden, vil du gange antallet af bindinger dannet af den respektive bindingsenergi. Hvis der dannes fire brintbindinger, så skal du gange den bindingsenergi med fire.
  • I vores eksempel har vi dannet 2 H-Br-bindinger, så bindingsenergien af ​​H-Br (366 kJ/mol) vil blive ganget med to: 366 x 2 = 732 kJ/mol.
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 10
    5. Læg alle dannede bindingsenergier sammen. Igen, ligesom du gjorde med de brudte bindinger, vil du lægge alle bindingerne sammen på produktsiden. Nogle gange har du kun dannet et produkt, og du kan springe dette trin over.
  • I vores eksempel dannes der kun ét produkt, så energien af ​​de dannede bindinger er simpelthen energien af ​​2 H-Br-bindingerne eller 732 kJ/mol.
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 11
    6. Træk de dannede bindinger fra de brudte bindinger. Når du har lagt alle bindingsenergierne sammen for begge sider, skal du bare trække bindingerne fra de brudte bindinger. Husk ligningen: ΔH = ∑H(links brudt) - H(dannet bindinger). Udfyld de beregnede værdier i ligningen og beregn minussummen.
  • I vores eksempel: ΔH = ∑H(brudte bånd) - H(dannet bindinger) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
  • Billede med titlen Beregn bindingsenergi Trin 12
    7. Bestem, om hele reaktionen var endoterm eller eksoterm. Det sidste trin i beregningen af ​​bindingsenergien er at bestemme, om reaktionen frigiver energi eller forbruger energi. En endoterm reaktion (en der forbruger energi) vil have en endelig bindingsenergi, der er positiv, mens en eksoterm reaktion (en, der frigiver energi) vil have en negativ bindingsenergi.
  • I vores eksempel er den endelige bindingsenergi negativ, så reaktionen er eksoterm.

  • Artikler om emnet "Beregn bindingsenergi"
    Оцените, пожалуйста статью