Jak vypočítat energii dluhopisu

Energie vazby je měřitelná přitažlivost mezi atomy v molekule a lze ji použít k předpovědi výsledků reakcí. Achemická vazbajestabilní uspořádání elektronůa energii potřebnou k rozbití každé vazby lze vyhledat v referenční tabulce a použít ji při výpočtech energie vazby k nalezení celkové změny energie očekávané v reakci.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Vzorec dluhopisové energie (BE): Δ E_reakce = ∑ BE _{vazby zlomené} - ∑ BE _{vytvořené vazby}

Uvolněnou (nebo požadovanou) energii, když dojde k reakci, zjistíte tak, že vezmete rozdíl mezi energií vazeb, které se rozpadají, a energií vazeb, které se tvoří.

Síla vazby je ovlivněna délkou vazby, která je ovlivněna atomovým poloměrem, jaderným nábojem, elektronegativitou a zda je vazba jednoduchá, dvojitá nebo trojná vazba. Všimněte si, že existují výjimky, ale poskytuje celkový trend.

​Atomový poloměr, je-li velký, bude znamenat, že vnější elektrony jsou daleko od tahu kladně nabitého jádra. Dva malé atomy budou fyzicky blíže k sobě než velké, takže vazba bude silnější.

​Atomový nábojje ovlivněna počtem protonů v jádře. Porovnejte neon Ne (atomové číslo 10) a sodíkový ion Na + (atomové číslo 11). Oba mají 10 elektronů, ale Na + má 11 protonů a neon má pouze 10 protonů, což vede k vyššímu jadernému náboji pro Na +.

Na periodické tabulce mají prvky, které jsou blíže k pravé straně, víceelektronegativitaa proto vytvoří silnější vazby než ty, které jsou blíže k levé straně. Také prvky, které jsou blíže k horní části periodické tabulky, mají větší elektronegativitu než ty, které jsou blíže k dolní části periodické tabulky. Například fluor je mnohem reaktivnější než jód a uhlík je reaktivnější než lithium.

​Dvojité vazbyvyžadují podstatně více energie, než je lze rozbít. U uhlíku si všimněte rozdílu v energiích vazby uvedených níže.

Jednoduchá vazba: Energie vazby C – C je 346 kJ / mol
Dvojná vazba: Energie vazby C = C je 602 kJ / mol
Trojná vazba: Energie vazby C ≡ C je 835 kJ / mol

Pomocí tabulky uvedených energií vazby, jaká je změna energie, když se k C přidá HCl₂H₄ vyrábět C.₂H₅Cl?

LibreTexts: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Chemical_Bonding/Fundamentals_of_Chemical_Bonding/Chemical_Bonds/Bond_Lengths_and_Energies

Energetická změna reakce se rovná součtu energie vazby rozbitých vazeb minus součet energie vazby vytvořených vazeb.

Nakreslete molekuly: H₂C = CH₂ + H-Cl ⟹ H₃C — CH₂-Cl

Vidíte, že dvojná vazba mezi uhlíky se rozpadá a stává se jednoduchou vazbou. Víte, že kyselina chlorovodíková, HCl, bude disociovat na ionty H + a Cl- a tyto ionty se budou vážit se strukturou uhlíkového řetězce.

Bonds Broken (energie vazby kJ / mol):

C = C (602)
H — CL (432)
Nyní je přidejte dohromady:

Vazby vytvořené (energie vazby kJ / mol):

C — C (346)
C — Cl (339)
C — H (413)
Nyní je přidejte dohromady:

Konečný výsledek,-55 kJ, je negativní, což znamená, že reakce byla exotermická (uvolněné teplo).