Πώς να υπολογίσετε την ενέργεια ομολόγων

Η ενέργεια των δεσμών είναι μια μετρήσιμη έλξη μεταξύ των ατόμων σε ένα μόριο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων των αντιδράσεων. ΕΝΑχημικός δεσμόςείναι ένασταθερή διάταξη ηλεκτρονίων, και η ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει κάθε δεσμό μπορεί να αναζητηθεί σε έναν πίνακα αναφοράς και να χρησιμοποιηθεί σε υπολογισμούς ενέργειας ομολόγων για να βρει τη συνολική ενεργειακή αλλαγή που αναμένεται σε μια αντίδραση.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Τύπος Bond Energy (BE): Δ Ε_{αντίδραση} = ∑ ΕΙΝΑΙ _{σπασμένα ομόλογα} - ∑ ΕΙΝΑΙ _{σχηματίστηκαν δεσμοί}

Μπορείτε να βρείτε την ενέργεια που απελευθερώνεται (ή απαιτείται) όταν λαμβάνει χώρα μια αντίδραση λαμβάνοντας τη διαφορά μεταξύ της ενέργειας του δεσμού των δεσμών που σπάνε και της ενέργειας του δεσμού των δεσμών που σχηματίζονται.

Η ισχύς του δεσμού επηρεάζεται από το μήκος του δεσμού, το οποίο επηρεάζεται από την ατομική ακτίνα, το πυρηνικό φορτίο, την ηλεκτροαρνητικότητα και εάν ο δεσμός είναι ένας μονός, διπλός ή τριπλός δεσμός. Σημειώστε ότι υπάρχουν εξαιρέσεις, αλλά παρέχει μια γενική τάση.

​Ατομική ακτίνα, εάν είναι μεγάλο, σημαίνει ότι τα εξωτερικά ηλεκτρόνια απέχουν πολύ από το τράβηγμα του θετικά φορτισμένου πυρήνα. Δύο μικρά άτομα θα είναι φυσικά πιο κοντά το ένα στο άλλο από τα μεγάλα, οπότε ο δεσμός θα είναι ισχυρότερος.

​Πυρηνικό φορτίοεπηρεάζεται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα. Συγκρίνετε νέον Ne (ατομικός αριθμός 10) και ιόντα νατρίου Na + (ατομικός αριθμός 11). Και τα δύο έχουν 10 ηλεκτρόνια, αλλά το Na + έχει 11 πρωτόνια και το νέον έχει μόνο 10 πρωτόνια, με αποτέλεσμα υψηλότερο πυρηνικό φορτίο για το Na +.

Στον περιοδικό πίνακα, τα στοιχεία που βρίσκονται πιο κοντά στη δεξιά πλευρά έχουν περισσότεραηλεκτροαρνητικότητακαι επομένως θα σχηματίσουν ισχυρότερους δεσμούς από αυτούς που βρίσκονται πιο κοντά στην αριστερή πλευρά. Επίσης, τα στοιχεία που βρίσκονται πιο κοντά στην κορυφή του περιοδικού πίνακα έχουν περισσότερη ηλεκτροανηγικότητα από εκείνα που βρίσκονται πιο κοντά στο κάτω μέρος. Για παράδειγμα, το φθόριο είναι πολύ πιο αντιδραστικό από το ιώδιο και ο άνθρακας είναι πιο αντιδραστικός από το λίθιο.

​Διπλοί δεσμοίαπαιτούν πολύ περισσότερη ενέργεια για να σπάσουν. Σημειώστε τη διαφορά στις ενέργειες των δεσμών που αναφέρονται παρακάτω για άνθρακα.

Μονός δεσμός: Η ενέργεια δεσμού C — C είναι 346 kJ / mol
Διπλός δεσμός: Η ενέργεια δεσμού C = C είναι 602 kJ / mol
Τριπλός δεσμός: Η ενέργεια δεσμού C ≡ C είναι 835 kJ / mol

Χρησιμοποιώντας τον πίνακα των ενεργειακών δεσμών που δίνεται, ποια είναι η ενεργειακή αλλαγή όταν προστίθεται HCl στο C₂Η₄ για την παραγωγή Γ₂Η₅Cl;

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

Η ενεργειακή αλλαγή της αντίδρασης ισούται με το άθροισμα της ενέργειας του δεσμού των δεσμών που έχουν σπάσει μείον το άθροισμα της ενέργειας του δεσμού των δεσμών που σχηματίζονται.

Σχεδιάστε τα μόρια: H₂C = CH₂ + H-Cl ⟹ Η₃Γ — CH₂-Cl

Μπορείτε να δείτε ότι ο διπλός δεσμός μεταξύ των άνθρακα σπάει και γίνεται ένας ενιαίος δεσμός. Γνωρίζετε ότι το υδροχλωρικό οξύ, HCl, θα αποσυνδεθεί σε ιόντα H + και Cl-, και αυτά τα ιόντα θα συνδεθούν με τη δομή της ανθρακικής αλυσίδας.

Ομόλογα σπασμένα (ενέργεια ομολόγου kJ / mol):

C = C (602)
H — CL (432)
Τώρα προσθέστε τα μαζί:

Σχηματισμένα ομόλογα (ενέργεια ομολόγου kJ / mol):

Γ — Γ (346)
C — Cl (339)
Γ — Η (413)
Τώρα προσθέστε τα μαζί:

Το τελικό αποτέλεσμα,-55 kJ, είναι αρνητική, υποδηλώνοντας ότι η αντίδραση ήταν εξώθερμη (απελευθερώθηκε με θερμότητα).