Kuinka lasketaan joukkovelkakirjojen energia

Sidosenergia on mitattava vetovoima molekyylin atomien välillä, ja sitä voidaan käyttää ennustamaan reaktioiden tuloksia. Akemiallinen sidosonelektronien vakaa järjestely, ja kunkin sidoksen rikkomiseen tarvittavan energian voidaan etsiä vertailutaulukosta ja käyttää sidosenergialaskelmissa reaktion odotettavissa olevan kokonaisenergian muutoksen löytämiseksi.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Bond Energy (BE) -kaava: Δ E_reaktio = ∑ BE _{joukkovelkakirjat rikki} - ∑ BE _{muodostui joukkovelkakirjoja}

Löydät vapautuneen (tai vaaditun) energian reaktion tapahtuessa ottamalla eron murtuneiden sidosten ja muodostuvien sidosten energiaenergian välillä.

Sidoksen lujuuteen vaikuttaa sidoksen pituus, johon vaikuttavat atomisäde, ydinvaraus, elektronegatiivisuus ja onko sidos yksi-, kaksois- vai kolminkertainen sidos. Huomaa, että on olemassa poikkeuksia, mutta se tarjoaa yleisen trendin.

​Atomisäde, jos se on suuri, se tarkoittaa, että ulommat elektronit ovat kaukana positiivisesti varautuneen ytimen vetovoimasta. Kaksi pientä atomia on fyysisesti lähempänä toisiaan kuin suuret, joten sidos on vahvempi.

​Ydinvarausvaikuttaa protonien lukumäärä ytimessä. Vertaa neon Ne: tä (atomiluku 10) ja natriumionia Na + (atomiluku 11). Molemmilla on 10 elektronia, mutta Na +: lla on 11 protonia, ja neonilla on vain 10 protonia, mikä johtaa korkeampaan Na +: n ydinvaraukseen.

Jaksollisessa taulukossa elementtejä, jotka ovat lähempänä oikeaa kättä, on enemmänelektronegatiivisuusja muodostaa siten vahvempia siteitä kuin lähempänä vasenta sivua. Myös elementeillä, jotka ovat lähempänä jaksollisen taulukon yläosaa, on enemmän elektronegatiivisuutta kuin alapuolella olevilla. Esimerkiksi fluori on paljon reaktiivisempi kuin jodi ja hiili on reaktiivisempi kuin litium.

​Kaksoissidoksetvaativat huomattavasti enemmän energiaa ennen kuin ne voidaan rikkoa. Huomaa ero alla luetelluissa sidosenergioissa hiilelle.

Yksittäinen sidos: C — C-sidosenergia on 346 kJ / mol
Kaksoissidos: C = C-sidosenergia on 602 kJ / mol
Kolmoissidos: C ≡ C-sidosenergia on 835 kJ / mol

Annettua sidosenergiataulukkoa käytettäessä mikä on energiamuutos, kun HCl lisätään C: hen₂H₄ tuottaa C: tä₂H₅Cl?

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

Reaktion energiamuutos on yhtä suuri kuin rikkoutuneiden sidosten sidosenergian summa miinus muodostuneiden sidosten sidosenergian summa.

Piirrä molekyylit: H₂C = CH₂ + H-Cl-H₃C-CH₂-Cl

Voit nähdä, että hiilen kaksoissidos katkeaa ja siitä tulee yksi sidos. Tiedät, että suolahappo, HCl, hajoaa ioneiksi H + ja Cl-, ja nämä ionit sitoutuvat hiiliketjurakenteeseen.

Rikkoutuneet sidokset (sidosenergia kJ / mol):

C = C (602)
H — CL (432)
Lisää nyt nämä yhteen:

Muodostuneet sidokset (sidosenergia kJ / mol):

C — C (346)
C-Cl (339)
C-H (413)
Lisää nyt nämä yhteen:

Lopputulos,-55 kJ, on negatiivinen, mikä osoittaa, että reaktio oli eksoterminen (lämpöä vapautunut).