Sådan beregnes obligationsenergi

Bindingsenergi er en målbar attraktion mellem atomerne i et molekyle og kan bruges til at forudsige resultatet af reaktioner. ENkemisk bindinger enstabilt arrangement af elektroner, og den energi, der kræves for at bryde hver binding, kan slås op i en referencetabel og bruges i beregninger af bindingsenergi til at finde den samlede forventede energiændring i en reaktion.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Bond Energy (BE) formel: Δ E_reaktion = ∑ VÆR _{obligationer brudt} - ∑ VÆR _{dannede obligationer}

Du kan finde frigivet energi (eller krævet), når en reaktion finder sted ved at tage forskellen mellem bindingsenergien af ​​de bindinger, der brydes, og bindingsenergien for de dannede bindinger.

Bindestyrke påvirkes af bindingslængde, som påvirkes af atomradius, nuklear ladning, elektronegativitet, og om bindingen er en enkelt, dobbelt eller tredobbelt binding. Bemærk, at der er undtagelser, men det giver en samlet tendens.

​Atomisk radius, hvis de er store, vil det betyde, at de ydre elektroner er langt fra træk fra den positivt ladede kerne. To små atomer vil være fysisk tættere på hinanden end store, så båndet vil være stærkere.

​Atomladningpåvirkes af antallet af protoner i kernen. Sammenlign neon Ne (atomnummer 10) og natriumion Na + (atomnummer 11). Begge har 10 elektroner, men Na + har 11 protoner, og neon har kun 10 protoner, hvilket resulterer i en højere nuklear ladning for Na +.

På det periodiske system har de elementer, der er tættere på højre side mereelektronegativitetog vil derfor danne stærkere bånd end dem, der er tættere på venstre side. Også elementer, der er tættere på toppen af ​​det periodiske system, har mere elektronegativitet end dem, der er tættere på bunden. Som et eksempel er fluor meget mere reaktivt end jod, og kulstof er mere reaktivt end lithium.

​Dobbeltbindingerkræver væsentligt mere energi, før de kan brydes. Bemærk forskellen i de nedenfor anførte bindingsenergier for kulstof.

Enkeltbinding: C — C-bindingsenergi er 346 kJ / mol
Dobbeltbinding: C = C-bindingsenergi er 602 kJ / mol
Trippelbinding: C C C-bindingsenergi er 835 kJ / mol

Ved hjælp af den angivne tabel over bindingsenergier, hvad er energiforandringen, når HCI føjes til C₂H₄ at producere C₂H₅Cl?

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

Energiændringen i reaktionen er lig med summen af ​​bindingsenergien af ​​de brudte bindinger minus summen af ​​bindingsenergien af ​​de dannede bindinger.

Tegn molekylerne: H₂C = CH₂ + H-Cl ⟹ H₃C — CH₂-Cl

Du kan se, at dobbeltbindingen mellem kulstofferne bryder og bliver en enkeltbinding. Du ved, at saltsyren, HCl, dissocieres i ioner H + og Cl-, og disse ioner binder sig med carbonkædestrukturen.

Obligationer brudt (bindingsenergi kJ / mol):

C = C (602)
H — CL (432)
Tilføj nu disse sammen:

Dannede obligationer (bindingsenergi kJ / mol):

C — C (346)
C — Cl (339)
C — H (413)
Tilføj nu disse sammen:

Det endelige resultat,-55 kJ, er negativ, hvilket indikerer, at reaktionen var eksoterm (frigivet varme).