Moleküller, bağ oluşturan atomların bir araya gelmesiyle oluştuğunda, süreç ya bir bağ oluşturmak için enerji girişi veya söz konusu atomlar "istedikleri" için enerjiyi ısı olarak serbest bırakır. bağ. Her iki durumda da, reaktan moleküllerden ve ürün moleküllerinden oluşan sistem, bu bağlamda bir entalpi değişikliği olarak adlandırılan bir enerji değişikliğine uğrar.
Moleküller, muhtemelen bildiğiniz gibi, her çeşit "tat" ile gelir ve çeşitli atom türleri arasında gözlemlenen farklı bağların ve bağ türlerinin sayısı (C)−C, C=C, C−H, N−O, C=O ve benzeri), çok çeşitli bağ entalpileri ile sonuçlanır. Bir reaksiyon için entalpi değişimi, basit bir aritmetik yolla bağ entalpisinin bireysel değerlerinden hesaplanabilir.
Kimyasal Bağ Nedir?
Atomlar genellikle kendi başlarına var olmaktan "hoşlanmazlar"; çoğu, elektronlarının onları optimumdan daha düşük enerji durumlarında bırakan düzenlemeleriyle lanetlenmiştir. Çoğu atom ancak elektronları paylaşarak, bağışlayarak veya kazanarak daha düşük (yani tercih edilen) bir enerji durumuna ulaşabilir. (Helyum ve neon gibi soy gazlar dikkate değer istisnalardır.)
Atomlar bağ oluşturmak için elektronları paylaştığında, ortaya çıkan bağlantıya kovalent bağ denir. Su (H2O) kovalent bağlara sahip birçok günlük bileşik örneğinden biridir. Öte yandan, atomlar arasındaki elektronegatiflik farkı yeterince büyük olduğunda, bir atom etki, sofra tuzunda olduğu gibi (sodyum klorür veya NaCl).
Farklı türdeki bağların elektron çiftlerinin sayısına bağlı olarak farklı bağ enerjileri vardır (tek bağ olarak adlandırılan bağda iki, dört bir çift bağda ve sekiz üçlü bağda) ve iki atomun elektrik potansiyeli ve diğer faktörler açısından birbirleriyle nasıl ilişkili olduğu. Sonuç, bireysel bağ enerjilerinin veya bağ entalpileri, deneysel olarak belirlenmiş,
Bond Entalpisi Nedir?
entalpi termodinamikte kimyasal reaksiyonlar sırasında aktarılan ısıyı tanımlayan bir miktardır. Isı olarak, fizik bilimindeki birçok enerji biçiminden biri olarak düşünülebilir (örneğin, yerçekimi potansiyel enerjisi, kinetik enerji, sonik enerji vb.).
bağ entalpisi verilen bir bağı oluşturmak veya koparmak için gereken enerjidir. Aynı bağ türü için bile değeri moleküller arasında değişebilir. Örneğin, H'nin bağ enerjisi2O'nun iki O−H bağı, mol başına 464 kilojul (kJ/mol), ancak metanolde (CH3OH) bir O−H bağının entalpisi 427 kJ/mol'dür.
Bond Entalpi Denklemleri
bağ entalpisi Dx-y İki atomlu bir gaz molekülü XY'nin jenerik reaksiyon tarafından temsil edilen proses için entalpi değişimidir:
XY(g) → X(g) + Y(g)
ΔH° (298 K) = Dx-y
Denklemi standardize etmek için herhangi bir bağ entalpi formülü konvansiyonel olarak 298 K'da verilmiştir. Bu yaklaşık olarak oda sıcaklığıdır, 25 °C veya 77 °F'ye eşittir. Gerçekte, çoğu molekül 298 K'da monatomik gazlar olarak bulunmadığından, yukarıdaki reaksiyon çoğunlukla varsayımsaldır.
İki molekül arasında basit bir reaksiyonunuz varsa ve bireyin bağ entalpilerini biliyorsanız tahviller için toplam entalpi değişimini hesaplamak için aşağıdaki ilişkiyi kullanabilirsiniz. reaksiyon. Negatif ise, ısı açığa çıkar ve reaksiyon ekzotermiktir; pozitifse, reaksiyon endotermiktir (ve enerji eklenmeden ilerlemez).
Hrxn=ΣΔHkırık+ ΣΔHyapılmış
Bond Entalpi Problemlerine Örnekler
Reaksiyonun entalpisini hesaplayın:
CO(g) + 2 H2(g) ⟶ CH3OH(g)
Moleküldeki bağların entalpisi, tek tek bağların entalpilerinden belirlenebilir. Bunun için Kaynaklarda verilen sayfa gibi bir tabloya bakın.
Toplam üç bağın koptuğunu görebilirsiniz: C ve O arasındaki üçlü bağ ve iki H-H bağı. Toplam entalpi 1072 + 2(432) = 1.936 kJ'dir.
Oluşan bağ sayısı beştir: üç C−H bağları, bir C-O bağı ve bir O−H bağı. Bu bağların toplam entalpisi 3(411) + 358 + 459 = 2.050 kJ'dir.
Böylece toplam entalpi değişimi 1.936 − 2.050 = -114 kJ. Negatif işaret, reaksiyonun ekzotermik olduğunu, ilerlemek için enerji gerektirmekten ziyade özgürleştirici olduğunu gösterir.