Hvordan beregne obligasjonsenergi

Bindingsenergi er en målbar tiltrekning mellom atomene i et molekyl og kan brukes til å forutsi utfallet av reaksjoner. ENkjemisk forbindelseer enstabil ordning av elektroner, og energien som kreves for å bryte hver binding, kan slås opp i en referansetabell og brukes i bindingsenergiberegninger for å finne den totale energiendringen som forventes i en reaksjon.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Bond Energy (BE) Formel: Δ E_reaksjon = ∑ VÆR _{obligasjoner ødelagt} - ∑ VÆR _{obligasjoner dannet}

Du kan finne energien som frigjøres (eller kreves) når en reaksjon finner sted ved å ta forskjellen mellom bindingsenergien til bindingene som bryter og bindingsenergien til bindingene som dannes.

Bindingsstyrke påvirkes av bindingslengde, som påvirkes av atomradius, kjernelading, elektronegativitet og om bindingen er en enkelt-, dobbelt- eller trippelbinding. Merk at det er unntak, men det gir en generell trend.

​Atomisk radius, hvis det er stort, vil det bety at de ytre elektronene er langt fra den positive ladede kjernens trekk. To små atomer vil være fysisk nærmere hverandre enn store, så båndet vil være sterkere.

​Atomladningpåvirkes av antall protoner i kjernen. Sammenlign neon Ne (atomnummer 10) og natriumion Na + (atomnummer 11). Begge har 10 elektroner, men Na + har 11 protoner, og neon har bare 10 protoner, noe som resulterer i en høyere kjernefysisk ladning for Na +.

På det periodiske systemet har elementene som er nærmere høyre side merelektronegativitetog vil derfor danne sterkere bånd enn de nærmere venstre side. Også elementer som er nærmere toppen av det periodiske systemet har mer elektronegativitet enn de nærmere bunnen. Som et eksempel er fluor mye mer reaktivt enn jod og karbon er mer reaktivt enn litium.

​Dobbeltbindingerkrever betydelig mer energi før de kan brytes. Legg merke til forskjellen i bindingsenergiene som er oppført nedenfor for karbon.

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

Ved å bruke tabellen over gitte bindingsenergier, hva er energiforandringen når HCl tilsettes C₂H₄ å produsere 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

Energiendringen i reaksjonen er lik summen av bindingsenergien til bindingen brutt minus summen av bindingsenergien til dannede bindinger.

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

Du kan se at dobbeltbindingen mellom karbonene bryter og blir en enkeltbinding. Du vet at saltsyren, HCl, vil dissosiere seg i ionene H + og Cl-, og disse ionene vil binde seg til karbonkjedestrukturen.

Obligasjoner ødelagt (bindingsenergi kJ / mol):

C = C (602)
H — CL (432)
Nå legger du disse sammen:

Obligasjoner dannet (bindingsenergi kJ / mol):

C — C (346)
C — Cl (339)
C — H (413)
Nå legger du disse sammen:

Det endelige resultatet,-55 kJ, er negativ, noe som indikerer at reaksjonen var eksoterm (frigjort varme).