Energija veze važan je koncept u kemiji koji opisuje količinu energije potrebne za prekidanje veza između plinova kovalentne veze. Energije veze tipa ispune ne primjenjuju se na ionske veze. Kad se 2 atoma spoje zajedno u novu molekulu, stupanj čvrstoće veze između atoma može se odrediti mjerenjem količine energije potrebne za prekid veze. Upamtite, jedan atom nema energiju veze; ta energija postoji samo u vezama između dva atoma. Za izračun energije veze, jednostavno odredite ukupan broj puknutih veza, a zatim oduzmite ukupan broj formiranih veza.
Korak
1. dio 2: Utvrđivanje prekinutih i formiranih obveznica
Korak 1. Definirajte jednadžbu za izračun energije veze
Energija veze definirana je kao zbroj svih prekinutih veza minus broj formiranih veza: H = H(raskinuti vezu) - H(nastala veza). H je promjena energije veze, poznata i kao entalpija veze, a H je zbroj energije veze za svaku stranu jednadžbe.
- Ova jednadžba je oblik Hessovog zakona.
- Jedinica za energiju veze je kilodžul po molu ili kJ/mol.
Korak 2. Napišite kemijsku jednadžbu koja prikazuje sve međumolekulske veze
Kada je jednadžba za reakciju u problemu napisana samo kemijskim simbolima i brojevima, pisanje ove jednadžbe je od pomoći jer opisuje sve veze koje nastaju između različitih elemenata i molekula. Ovaj vizualni prikaz omogućit će vam da izračunate sve veze koje su prekinute i nastale na strani reaktanta i produkta jednadžbe.
- Upamtite, lijeva strana jednadžbe su reaktanti, a desna strana su proizvodi.
- Jednostruke, dvostruke i trostruke veze imaju različite energije veze pa svakako nacrtajte dijagram s ispravnim vezama između elemenata.
- Na primjer, ako nacrtate sljedeću jednadžbu za reakciju između 2 vodika i 2 broma: H2(g) + Br2(g)-2 HBr (g), dobit ćete: H-H + Br-Br-2 H-Br. Crtica (-) označava jednostruku vezu između elemenata u reaktantima i produktima.
Korak 3. Znati pravila za brojanje prekinutih i formiranih obveznica
U nekim će slučajevima energije veze koje će se koristiti za ovaj izračun biti prosječne. Ista veza može imati neznatno različite energije veze na temelju nastalih molekula; stoga se uobičajeno koristi prosječna energija veze..
- Pojedinačne, dvostruke i trostruke veze tretiraju se kao 1 prekid. Svi oni imaju različitu energiju veze, ali računaju se samo kao jedan prekid.
- Isto vrijedi i za pojedinačne, dvostruke ili trostruke formacije. To će se računati kao jedna formacija.
- U ovom primjeru sve su obveznice pojedinačne.
Korak 4. Identificirajte prekid veze na lijevoj strani jednadžbe
Lijeva strana jednadžbe sadrži reaktante koji će predstavljati sve prekinute veze u jednadžbi. To je endotermni proces koji zahtijeva apsorpciju energije za prekidanje veza.
U ovom primjeru lijeva strana ima 1 H-H vezu i 1 Br-Br vezu
Korak 5. Prebrojite sve veze nastale na desnoj strani jednadžbe
Desna strana jednadžbe sadrži sve proizvode. To su sve veze koje će nastati. Stvaranje veze je egzotermni proces koji oslobađa energiju, obično u obliku topline.
U ovom primjeru desna strana ima 2 H-Br veze
Dio 2 od 2: Izračunavanje energije veze
Korak 1. Pronađite energiju veze dotične veze
Postoji mnogo tablica koje sadrže informacije o prosječnim energijama veze određene veze. Možete ga potražiti na internetu ili u knjigama o kemiji. Važno je napomenuti da su podaci o energiji veze u tablici uvijek za plinovite molekule.
- Na primjer, želite pronaći energije veze H-H, Br-Br i H-Br.
- H-H = 436 kJ/mol; Br-Br = 193 kJ/mol; H-Br = 366 kJ/mol.
-
Da biste izračunali energiju veze molekule u tekućem obliku, morate pronaći i entalpiju promjene isparavanja za molekulu tekućine. To je količina energije potrebna za pretvaranje tekućine u plin. Taj se broj zbraja s ukupnom energijom veze.
Na primjer: Ako se postavlja pitanje o tekućoj vodi, jednadžbi dodajte promjenu entalpije isparavanja vode (+41 kJ)
Korak 2. Pomnožite energiju veze s brojem puknutih veza
U nekim jednadžbama ista veza može biti prekinuta više puta. Na primjer, ako se 4 molekula vodika nalaze u molekuli, energija vodikove veze mora se izračunati četiri puta, odnosno 4 puta.
- U ovom primjeru postoji samo 1 veza po molekuli pa jednostavno pomnožite energiju veze s 1.
- H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
- Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
Korak 3. Zbrojite svu energiju veze prekinutih veza
Nakon što pomnožite energije veze s brojem pojedinačnih veza, morate zbrojiti sve veze na strani reaktanta.
U našem primjeru, broj prekinutih veza je H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol
Korak 4. Pomnožite energiju veze s brojem nastalih veza
Kao i pri radu na prekidu veza na strani reaktanta, morate pomnožiti broj veza nastalih odgovarajućom energijom veze. Ako nastanu 4 vodikove veze, pomnožite energiju tih veza s 4.
U ovom primjeru nastaju 2 veze H-Br tako da se energija veze H-Br (366 kJ/mol) pomnoži s 2: 366 x 2 = 732 kJ/mol
Korak 5. Zbrojite sve nastale energije veze
Opet se, poput prekida veza, zbrajaju sve veze nastale na strani proizvoda. Ponekad se formira samo 1 proizvod pa ovaj korak možete preskočiti.
U našem primjeru postoji samo 1 produkt pa je energija veze nastala jednaka energiji veze 2 H-Br veze koja iznosi 732 kJ/mol
Korak 6. Oduzmite broj obveznica formiranih prekinutim obveznicama
Nakon što se zbroje sve energije veze s obje strane, jednostavno oduzete prekinute veze nastalim vezama. Zapamtite ovu jednadžbu: H = H(raskinuti vezu) - H(nastala veza). Uključite brojeve u formulu i oduzmite.
U ovom primjeru: H = H(raskinuti vezu) - H(nastala veza) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
Korak 7. Odredite je li cijela reakcija endotermna ili egzotermna
Posljednji korak je izračunavanje energije veze kako bi se utvrdilo oslobađa li reakcija energiju ili troši energiju. Endotermna (koja troši energiju) imat će pozitivnu konačnu energiju veze, dok će egzotermna reakcija (koja oslobađa energiju) imati negativnu energiju veze.
