Jak vypočítat entalpii dluhopisů

Pokud jsou molekuly vytvořeny spojením atomů, které tvoří vazby, proces buď vyžaduje vstup energie k vytvoření vazby nebo uvolňuje energii jako teplo, protože dotyčné atomy „chtějí“ pouto. V obou případech prochází systém skládající se z molekul reaktantů a molekul produktu energetickou změnou, která se v této souvislosti nazývá entalpická změna.

Molekuly, jak pravděpodobně víte, přicházejí v nejrůznějších „příchutích“ a počet různých vazeb a typů vazeb pozorovaných mezi různými typy atomů (CC, C = C, CH, NO, C = O atd.) Má za následek širokou škálu entalpií vazby. Změnu entalpie pro reakci lze vypočítat z jednotlivých hodnot vazební entalpie jednoduchým aritmetickým způsobem.

Co je chemická vazba?

Atomy obvykle nemají „rády“ existovat samy; většina z nich je prokletá uspořádáním svých elektronů, které je ponechává v méně než optimálních energetických stavech. Pouze sdílením, darováním nebo získáváním elektronů může většina atomů dosáhnout nižšího (tj. Výhodnějšího) energetického stavu. (Vzácné plyny, jako je helium a neon, jsou významnými výjimkami.)

Když atomy sdílejí elektrony a vytvářejí vazby, výsledné spojení se nazývá kovalentní vazba. Voda (H2O) je jedním z mnoha každodenních příkladů sloučenin s kovalentními vazbami. Na druhou stranu, když je rozdíl elektronegativity mezi atomy dostatečně velký, jeden atom uvnitř účinek vytrhne elektron z druhého a vytvoří iontovou vazbu, jako v kuchyňské soli (chlorid sodný, nebo NaCl).

Různé druhy vazeb mají různé energie vazeb na základě počtu zapojených elektronových párů (dvě v takzvané jednoduché vazbě, čtyři v dvojné vazbě a osm v trojné vazbě) a jak oba atomy navzájem souvisejí, pokud jde o elektrický potenciál a další faktory. Výsledkem je, že energie jednotlivých vazeb, nebo vazební entalpie, byly experimentálně určeny,

Co je Bond Enthalpy?

Entalpie je množství v termodynamice popisující teplo, které se přenáší během chemických reakcí. Jako teplo jej lze považovat za jednu z mnoha forem energie ve fyzice (např. Gravitační potenciální energie, kinetická energie, zvuková energie atd.).

Bond entalpie je energie potřebná k vytvoření nebo přerušení dané vazby. Jeho hodnota se může mezi molekulami měnit, a to i pro stejný typ vazby. Například vazebná energie H2Dvě O-H vazby O jsou 464 kilojoulů na mol (kJ / mol), ale v methanolu (CH3OH) má jedna O-H vazba entalpii 427 kJ / mol.

Rovnice entalpie dluhopisů

Entalpie vazby Dx - y molekuly diatomic plynu XY je změna entalpie pro proces představovaný generickou reakcí:

XY (g) → X (g) + Y (g)

ΔH ° (298 K) = Dx - y

Libovolný vzorec entalpie vazby je dán konvencí při 298 K pro standardizaci rovnice. To je přibližně pokojová teplota, která se rovná 25 ° C nebo 77 ° F. Ve skutečnosti je výše uvedená reakce nejčastěji hypotetická, protože většina molekul při 298 K neexistuje jako monatomické plyny.

Pokud máte jednoduchou reakci mezi dvěma molekulami a znáte entalpie vazby jednotlivce vazby, můžete použít následující vztah k výpočtu celkové změny entalpie pro reakce. Pokud je negativní, uvolní se teplo a reakce je exotermická; pokud je pozitivní, reakce je endotermická (a bez přidání energie neproběhne).

Hrxn= ΣΔHzlomený+ ΣΔHvyrobeno

Příklady problémů s Bond Enthalpy

Vypočítejte entalpii reakce:

CO (g) + 2 H2(g) ⟶ CH3OH (g)

Entalpii vazeb v molekule lze určit z entalpií jednotlivých vazeb. K tomu viz tabulka, jako je stránka uvedená ve zdrojích.

Vidíte, že existují celkem tři rozbité vazby: Trojná vazba mezi C a O a dvě vazby H-H. Celková entalpie je 1072 + 2 (432) = 1 936 kJ.

Počet vytvořených vazeb je pět: tři C.H vazby, jedna vazba C-O a jedna vazba O-H. Celková entalpie těchto vazeb je 3 (411) + 358 + 459 = 2 050 kJ.

Celková změna entalpie je tedy 1 936 - 2 050 = -114 kJ. Záporné znaménko ukazuje, že reakce je exotermická, spíše osvobozující, než aby vyžadovala energii.

  • Podíl
instagram viewer