Байланыс энергиясы - химиядағы ковалентті байланыс газдары арасындағы байланысты үзуге қажетті энергия мөлшерін сипаттайтын маңызды ұғым. Толтыру түріндегі байланыс энергиясы иондық байланыстарға қолданылмайды. 2 атом бірігіп жаңа молекула түзгенде, атомдар арасындағы байланыс күшінің дәрежесін байланыс үзуге қажетті энергия мөлшерін өлшеу арқылы анықтауға болады. Есіңізде болсын, бір атомның байланыс энергиясы жоқ; бұл энергия тек екі атом арасындағы байланыста болады. Облигациялардың энергиясын есептеу үшін бұзылған облигациялардың жалпы санын анықтаңыз, содан кейін пайда болған облигациялардың жалпы санын алып тастаңыз.
Қадам
2 -нің 1 -бөлігі: Бұзылған және қалыптасқан облигацияларды анықтау
Қадам 1. Байланыс энергиясын есептеу теңдеуін анықтаңыз
Облигация энергиясы барлық облигациялардың қосындысынан алынған облигациялардың санын қосқанда анықталады: H = H(байланысты үзу) - Х(байланыс құрылды). Н - байланыс энергиясының өзгеруі, оны байланыстың энтальпиясы деп те атайды, ал Н - теңдеудің әр жағы үшін байланыс энергиясының қосындысы.
- Бұл теңдеу Гесс заңының бір түрі.
- Байланыс энергиясының бірлігі - бір мольге килоджоуль немесе кДж/моль.
Қадам 2. Барлық молекулааралық байланыстарды көрсететін химиялық теңдеу жазыңыз
Есептегі реакция теңдеуі тек химиялық таңбалар мен сандармен жазылған кезде, бұл теңдеуді жазу пайдалы, себебі ол әр түрлі элементтер мен молекулалар арасында пайда болатын барлық байланыстарды сипаттайды. Бұл визуалды көрініс реакцияға түсетін және теңдеудің туындыларындағы түзілген барлық байланыстарды есептеуге мүмкіндік береді.
- Есіңізде болсын, теңдеудің сол жағы - әрекеттесуші заттар, ал оң жағы - өнімдер.
- Жалғыз, қос және үштік байланыстар әр түрлі энергияға ие, сондықтан элементтер арасындағы дұрыс байланысы бар диаграмма салу керек.
- Мысалы, 2 гидроген мен 2 бром арасындағы реакция үшін мына теңдеуді салсаңыз: Н2(g) + Br2(g)-2 HBr (g), сіз аласыз: H-H + Br-Br-2 H-Br. Дефис (-) әрекеттесуші заттар мен өнімдер арасындағы элементтер арасындағы бірыңғай байланысты көрсетеді.
3 -қадам. Бұзылған және қалыптасқан облигацияларды санау ережелерін білу
Кейбір жағдайларда бұл есептеу үшін қолданылатын байланыс энергиясы орташа болады. Бір байланыстың пайда болған молекулаларға байланысты байланыс энергиялары сәл өзгеше болуы мүмкін; Осылайша, байланыстың орташа энергиясы жиі қолданылады..
- Жалғыз, қос және үштік облигациялар 1 үзіліс ретінде қарастырылады. Олардың әрқайсысында байланыс энергиясы әртүрлі, бірақ олар бір үзіліс деп есептеледі.
- Бұл жалғыз, қос немесе үштік формацияларға қатысты. Бұл бір формация ретінде есептеледі.
- Бұл мысалда барлық облигациялар бірыңғай облигациялар болып табылады.
Қадам 4. Теңдеудің сол жағындағы байланыстың үзілуін анықтаңыз
Теңдеудің сол жағында реагенттер бар, олар теңдеудегі барлық үзілген байланыстарды білдіреді. Бұл байланыстарды үзу үшін энергия сіңіруді қажет ететін эндотермиялық процесс.
Бұл мысалда сол жақта 1 H-H байланысы және 1 Br-Br байланысы бар
Қадам 5. Теңдеудің оң жағында құрылған барлық байланыстарды сана
Теңдеудің оң жағында барлық туындылар бар. Бұл - қалыптасатын барлық облигациялар. Облигациялардың пайда болуы - бұл әдетте жылу түрінде энергия бөлетін экзотермиялық процесс.
Бұл мысалда оң жақта 2 H-Br облигациясы бар
2 -ден 2 -ші бөлім: Облигация энергиясын есептеу
Қадам 1. Қарастырылып отырған байланыстың байланыс энергиясын табыңыз
Белгілі бір облигацияның орташа байланыс энергиясы туралы ақпаратты қамтитын көптеген кестелер бар. Сіз оны интернеттен немесе химиядан оқуға болады. Кестедегі байланыс энергиясы туралы ақпарат әрқашан газ тәрізді молекулаларға арналғанын ескеру маңызды.
- Мысалы, сіз H-H, Br-Br және H-Br байланыс энергиясын тапқыңыз келеді.
- H-H = 436 кДж/моль; Br-Br = 193 кДж/моль; H-Br = 366 кДж/моль.
-
Сұйық күйдегі молекуланың байланыс энергиясын есептеу үшін сұйық молекуланың булануының өзгеру энтальпиясын табу қажет. Бұл сұйықтықты газға айналдыру үшін қажет энергия мөлшері. Бұл сан облигацияның жалпы энергиясына қосылады.
Мысалы: Егер сұрақ сұйық су туралы болса, теңдеуге судың булануының энтальпиялық өзгерісін (+41 кДж) қосыңыз
Қадам 2. Байланыс энергиясын сынған облигациялар санына көбейтіңіз
Кейбір теңдеулерде сіз бірдей байланыстың бірнеше рет үзілуі мүмкін. Мысалы, егер 4 сутегі атомы молекулада болса, сутектік байланыс энергиясын 4 есе, яғни 4 есе есептеу керек.
- Бұл мысалда бір молекулада тек 1 байланыс бар, сондықтан байланыс энергиясын 1 -ге көбейтіңіз.
- H-H = 436 x 1 = 436 кДж/моль
- Br-Br = 193 x 1 = 193 кДж/моль
3 -қадам. Сынған байланыстардың барлық байланыс энергиясын қосыңыз
Байланыс энергиясын жеке байланыстар санына көбейткеннен кейін, реактивті жақтағы барлық байланыстарды қосу керек.
Біздің мысалда үзілген облигациялар саны H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 кДж/моль
Қадам 4. Байланыс энергиясын пайда болған облигациялар санына көбейтіңіз
Реактивті жақтағы байланыстарды үзу бойынша жұмыс жасағандай, сіз де тиісті байланыс энергиялары арқылы пайда болатын байланыстар санын көбейтуіңіз керек. Егер 4 сутектік байланыс түзілсе, сол байланыстардың энергиясын 4 -ке көбейтіңіз.
Бұл мысалда 2 H-Br байланысы H-Br байланыс энергиясы (366 кДж/моль) 2: 366 x 2 = 732 кДж/мольге көбейтілетін етіп түзіледі
5 -қадам. Барлық байланыс энергиясын қосыңыз
Тағы да, облигацияларды бұзу сияқты, өнім жағында пайда болған барлық байланыстар қосылады. Кейде тек 1 өнім пайда болады және сіз бұл қадамды өткізіп жібере аласыз.
Біздің мысалда тек 1 өнім бар, сондықтан түзілген байланыс энергиясы 732 кДж/моль 2 H-Br байланысының байланыс энергиясына тең
Қадам 6. Үзілген облигациялардан пайда болған облигациялар санын алып тастаңыз
Екі жақтағы барлық байланыс энергиясы қосылғаннан кейін, пайда болған байланыстар арқылы үзілген байланыстарды алып тастаңыз. Мына теңдеуді есте сақтаңыз: H = H(байланысты үзу) - Х(байланыс құрылды). Сандарды формулаға қосып, азайтыңыз.
Бұл мысалда: H = H(байланысты үзу) - Х(байланыс құрылды) = 629 кДж/моль - 732 кДж/моль = -103 кДж/моль.
Қадам 7. Бүкіл реакция эндотермиялық немесе экзотермиялық екенін анықтаңыз
Соңғы қадам - реакцияның энергия бөлетінін немесе энергия жұмсайтынын анықтау үшін байланыс энергиясын есептеу. Эндотермиялық (энергияны тұтынатын) соңғы байланыстың оң энергиясы болады, ал экзотермиялық реакцияда (энергия бөлетін) теріс байланыс энергиясы болады.
