결합을 형성하는 원자의 결합에 의해 분자가 형성 될 때, 그 과정은 결합을 생성하기 위해 에너지를 입력하거나 열로 에너지를 방출합니다. 노예. 두 경우 모두 반응 분자와 생성물 분자로 구성된 시스템은 에너지 변화를 겪게되는데, 이를 엔탈피 변화라고합니다.
아시다시피 분자는 모든 종류의 "향미"와 다양한 유형의 원자 사이에서 관찰되는 서로 다른 결합 및 결합 유형의 수 (C−C, C = C, C−H, N−O, C = O 등)은 다양한 결합 엔탈피를 생성합니다. 반응에 대한 엔탈피 변화는 간단한 산술 방식으로 결합 엔탈피의 개별 값에서 계산할 수 있습니다.
화학 결합이란 무엇입니까?
원자는 일반적으로 자체적으로 존재하는 것을 "좋아하지"않습니다. 대부분은 최적이 아닌 에너지 상태로 남겨 두는 전자 배열로 저주를받습니다. 전자를 공유, 기부 또는 획득해야만 대부분의 원자가 더 낮은 (즉, 바람직한) 에너지 상태를 얻을 수 있습니다. (헬륨 및 네온과 같은 희가스는 주목할만한 예외입니다.)
원자가 전자를 공유하여 결합을 만들 때 그 결과로 생기는 연결을 공유 결합이라고합니다. 물 (H2O)는 공유 결합을 가진 화합물의 많은 일상적인 예 중 하나입니다. 반면에 원자 사이의 전기 음성도 차이가 충분히 크면 효과는 다른 전자를 잡아 당기고, 식염 (염화나트륨 또는 NaCl).
서로 다른 종류의 결합은 관련된 전자 쌍의 수에 따라 서로 다른 결합 에너지를 갖습니다 (소위 단일 결합에서 2 개, 이중 결합으로, 삼중 결합으로 8 개) 전위 및 기타 요인 측면에서 두 원자가 서로 어떻게 관련되는지. 결론은 개별적인 결합 에너지, 또는 본드 엔탈피, 실험적으로 결정되었습니다.
본드 엔탈피 란?
엔탈피 화학 반응 중에 전달되는 열을 설명하는 열역학의 양입니다. 열로서, 그것은 물리 과학에서 여러 형태의 에너지 중 하나로 생각할 수 있습니다 (예: 중력 위치 에너지, 운동 에너지, 음파 에너지 등).
본드 엔탈피 주어진 결합을 형성하거나 끊는 데 필요한 에너지입니다. 그 값은 동일한 유형의 결합에 대해서도 분자간에 변할 수 있습니다. 예를 들어 H의 결합 에너지
본드 엔탈피 방정식
결합 엔탈피 Dx-y 이원자 기체 분자의 XY는 일반 반응으로 표현되는 공정의 엔탈피 변화입니다.
XY (g) → X (g) + Y (g)
ΔH ° (298K) = Dx-y
모든 결합 엔탈피 공식은 방정식을 표준화하기 위해 관례 적으로 298K로 주어집니다. 이것은 대략 25 ° C 또는 77 ° F와 같은 실온입니다. 실제로 위의 반응은 대부분의 분자가 298K에서 단일 원자 가스로 존재하지 않기 때문에 가장 자주 가설입니다.
두 분자 사이에 간단한 반응이 있고 개인의 결합 엔탈피를 아는 경우 채권에 대한 총 엔탈피 변화를 계산하기 위해 다음 관계를 사용할 수 있습니다. 반응. 음수이면 열이 방출되고 반응은 발열입니다. 양성인 경우 반응은 흡열 성입니다 (에너지 추가없이 진행되지 않음).
Hrxn= ΣΔH부서진+ ΣΔH만든
본드 엔탈피 문제의 예
반응의 엔탈피를 계산합니다.
CO (g) + 2H2(g) ⟶ CH3OH (g)
분자 내 결합의 엔탈피는 개별 결합의 엔탈피에서 결정될 수 있습니다. 이를 위해 리소스에 제공된 페이지와 같은 표를 참조하십시오.
총 세 개의 결합이 끊어진 것을 볼 수 있습니다. C와 O 사이의 삼중 결합과 두 개의 H-H 결합입니다. 총 엔탈피는 1072 + 2 (432) = 1,936 kJ입니다.
형성된 채권의 수는 5 개: 3 개 C−H 결합, 하나의 C-O 결합 및 하나의 O-H 결합. 이 결합의 총 엔탈피는 3 (411) + 358 + 459 = 2,050 kJ입니다.
따라서 총 엔탈피 변화는 1,936 − 2,050 = −114 kJ. 음수 기호는 반응이 진행하는 데 에너지가 필요하지 않고 발열 성이라는 것을 나타냅니다.