Када молекули настану спајањем атома који стварају везе, поступак захтева или унос енергије за стварање везе или ослобађање енергије као топлоте јер атоми о којима то „желе“ обвезница. У оба случаја, систем који се састоји од молекула реактаната и молекула производа подлеже енергетској промени, која се у овом контексту назива енталпијска промена.
Молекули, као што вероватно знате, долазе у свим врстама „укуса“ и броју различитих веза и врста веза уочених између различитих врста атома (Ц−Ц, Ц = Ц, Ц.−Х Н−О, Ц = О и тако даље) резултира широким спектром енталпија веза. Промена енталпије за реакцију може се израчунати из појединачних вредности енталпије везе на једноставан аритметички начин.
Шта је хемијска веза?
Атоми обично не "воле" да постоје сами; већина је проклета распоредом својих електрона који их остављају у мање од оптималних енергетских стања. Само дељењем, донирањем или добијањем електрона већина атома може постићи ниже (тј. Пожељно) енергетско стање. (Племенити гасови, попут хелијума и неона, значајни су изузеци.)
Када атоми деле електроне да би створили везе, резултујућа веза назива се ковалентном везом. Вода (Х.2О) је један од многих свакодневних примера једињења са ковалентним везама. С друге стране, када је разлика у електронегативности између атома довољно велика, један атом у ефекат повуче електрон из другог, стварајући јонску везу, као у кухињској соли (натријум хлорид или НаЦл).
Различите врсте веза имају различиту енергију везе на основу броја укључених електронских парова (две у такозваној једнострукој вези, четири у двострукој вези и осам у трострукој вези) и како су два атома међусобно повезана у погледу електричног потенцијала и других фактора. Резултат је да се појединачне енергије везе, или енталпије веза, су експериментално утврђени,
Шта је Ботална енталпија?
Енталпија је количина у термодинамици која описује топлоту која се преноси током хемијских реакција. Као топлота се може сматрати једним од многих облика енергије у физичкој науци (нпр. Гравитациона потенцијална енергија, кинетичка енергија, звучна енергија и тако даље).
Енталпија везе је енергија потребна за формирање или прекидање дате везе. Његова вредност се може мењати између молекула, чак и за исту врсту везе. На пример, енергија везе Х.2О-ове две О-Х везе су 464 килоџула по молу (кЈ / мол), али у метанолу (ЦХ3ОХ) једна О-Х веза има енталпију од 427 кЈ / мол.
Једначине енталпије везе
Енталпија везе Д.к − и двоатомског молекула гаса КСИ је промена енталпије за процес представљен генеричком реакцијом:
КСИ (г) → Кс (г) + И (г)
ΔХ ° (298 К) = Д.к − и
Било која формула енталпије везе дата је на 298 К по договору ради стандардизације једначине. Ово је приближно собна температура, једнака 25 ° Ц или 77 ° Ф. У стварности, реакција изнад је најчешће хипотетичка, јер већина молекула не постоји као монатомски гасови на 298 К.
Ако имате једноставну реакцију између два молекула и знате енталпије везе појединца обвезнице, можете користити следећи однос за израчунавање укупне промене енталпије за реакција. Ако је негативна, топлота се ослобађа, а реакција је егзотермна; ако је позитивна, реакција је ендотермна (и неће се одвијати без додавања енергије).
Х.ркн= ΣΔХсломљен+ ΣΔХнаправљен
Примери проблема са енталпијом обвезница
Израчунајте енталпију реакције:
ЦО (г) + 2Х2(г) ⟶ ЦХ3ОХ (г)
Енталпија веза у молекулу може се одредити из енталпија појединачних веза. За ово погледајте таблицу као што је страница дата у Ресурсима.
Можете видети да су укупно прекинуте три везе: Трострука веза између Ц и О и две Х-Х везе. Укупна енталпија је 1072 + 2 (432) = 1.936 кЈ.
Број формираних обвезница је пет: три Ц.−Х везе, једна Ц-О веза и једна О-Х веза. Укупна енталпија ових веза је 3 (411) + 358 + 459 = 2.050 кЈ.
Тако је укупна промена енталпије 1.936 - 2.050 = −114 кЈ. Негативни знак показује да је реакција егзотермна, ослобађа, а не захтева енергију да би се наставила.