Связующие энергии и энтальпия
Связующие энергии и энтальпия В результате атомы химической связи становятся более стабильными, а их энергии уменьшаются, и эта энергия выделяется наружу. Когда эта связь нарушена, требуется такое же количество энергии. Энергия, выделяемая при образовании одной молярной связи и необходимая для разрыва одной молярной связи, называется «энергией связи ». Они выражены в ккал / моль.
Например, энергия связи H - H составляет 104 ккал / моль. Это означает, что, образуя одну молярную связь Н - Н, выделяется энергия 104 ккал или требуется энергия 104 ккал, чтобы разорвать один моль связей Н - Н.
Пример:
1) 2H(g) → H2(g) ; ∆H=-104 ккал
H2(g) → 2H(g) ; ∆H=104 ккал
2) 2Cl(g) → Cl2(g) ; ∆H=-58 ккал
Cl2(g) → 2Cl(g) ; ∆H=58 ккал
Как видно из приведенных выше примеров, связь между атомами H прочнее, чем связи атомов Cl. Таким образом, молекула H2 более стабильна, чем молекула Cl2.
Химические реакции происходят путем разрыва связей между веществами и образования новых связей. Таким образом, существует связь между энергиями связи и энтальпией реакций. Разрыв связи реагентов требует энергии, и эта энергия является положительной. Однако при формировании новых связей энергия высвобождается. Эта энергия отрицательна.
Если мы суммируем эти энергии, мы найдем энтальпию реакции.
Реактивы → Продукты; =; ∆H?
∆H = ∑ (Энергии связи) Реактанты-∑ (Энергии связи)Продукты
Где ∑ показывает сумму заданных величин.
- В реакции Если;(Сумма энергий связи реагентов)> (Сумма энергий связи продуктов), тогда, H> 0, другими словами, реакция является эндотермической. Некоторая часть энергии, необходимой для разрыва связей реагентов, берется из энергии, выделяющейся при образовании связей продуктов, а некоторая ее часть извлекается извне.
- (Сумма энергий связи реагентов) <(Сумма энергий связи продуктов), тогда, H <0, другими словами, реакция экзотермическая. Таким образом, некоторая часть энергии, выделяющейся при образовании новых связей в продуктах, используется для разрыва связи в реагентах, а некоторая часть энергии выделяется наружу.
Пример: Найти энергию связи H-Br, используя следующие реакции;
2H(g) → H2(g) ; ∆H=-104 ккал
1/2Br2(g) → Br(g) ; ∆H= 23 ккал
H2(g) + Br2(g) → 2HBr(g) ; ∆H=-18 ккал
Решение:
Мы находим энергию связи Н-Н, обращая первую реакцию;
H2 (г) → 2H (г); ∆H = 104 ккал (поскольку реакция обратная; ∆H становится положительным)
Мы находим энергию связи Br-Br, умножая вторую реакцию на 2;
Br2 (г) → 2Br (г); ∆H = 46 ккал
Позвольте мне сказать, что энергия связи H-Br X ккал / моль, мы находим это с помощью следующей формулы;
H2 (г) + Br2 (г) → 2HBr (г); ∆H = -18 ккал
∆H = (Сумма энергий связи реагентов) - (Сумма энергий связи продуктов) -18 = (104 + 46) - 2X
Х = 84 ккал / моль
Энергия связи H-Br составляет 84 ккал.