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. Kada se 2 atoma spoje zajedno u novu molekulu, stupanj jačine veze između atoma može se odrediti mjerenjem količine energije potrebne za prekid veze. Zapamtite, jedan atom nema energiju veze; ta energija postoji samo u vezama između dva atoma. Da biste izračunali energiju veze, jednostavno odredite ukupan broj prekinutih veza, a zatim oduzmite ukupan broj formiranih veza.
Korak
1. dio 2: Utvrđivanje prekinutih i formiranih obveznica
Korak 1. Definirajte jednadžbu za izračunavanje energije veze
Energija veze definira se kao zbir svih prekinutih veza minus broj formiranih veza: H = H(raskinuti vezu) - H(veza formirana). H je promjena energije veze, poznata i kao entalpija veze, a H je zbir 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 s 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 proizvoda jednadžbe.
- Upamtite, lijeva strana jednadžbe su reaktanti, a desna produkti.
- Pojedinačne, 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 proizvodima.
Korak 3. Znati pravila za brojanje prekinutih i formiranih obveznica
U nekim slučajevima, energije veze koje će se koristiti za ovaj izračun bit će prosječne. Ista veza može imati neznatno različite energije veze na osnovu formiranih molekula; stoga se obično koristi prosječna energija veze..
- Pojedinačne, dvostruke i trostruke veze tretiraju se kao 1 prekid. Svi oni imaju različitu energiju veze, ali se računaju samo kao jedan prekid.
- Isto vrijedi i za pojedinačne, dvostruke ili trostruke formacije. Ovo će se računati kao jedna formacija.
- U ovom primjeru sve obveznice su pojedinačne obveznice.
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 se formirati. Formiranje 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 hemiji. Važno je napomenuti da su informacije o energiji veze u tablici uvijek za molekule plina.
- 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 molekula u tekućem obliku, morate pronaći i entalpiju promjene isparavanja za molekulu tekućine. To je količina energije potrebna za pretvaranje tekućine u plin. Ovaj broj se dodaje ukupnoj energiji 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 prekinutih veza
U nekim jednadžbama ista veza može biti prekinuta više puta. Na primjer, ako se u molekuli nalaze 4 atoma vodika, 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 formiranih veza
Kao i pri radu na prekidanju veza na strani reaktanta, morate pomnožiti broj veza nastalih odgovarajućom energijom veze. Ako nastanu 4 vodikove veze, pomnožite energiju tih veza sa 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 svu formiranu energiju veze
Ponovo se, poput prekida veza, zbrajaju sve veze nastale na strani proizvoda. Ponekad se formira samo 1 proizvod i ovaj korak možete preskočiti.
U našem primjeru formiran je samo 1 proizvod pa je energija veze 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 oduzmite prekinute veze od formiranih veza. Zapamtite ovu jednadžbu: H = H(raskinuti vezu) - H(veza formirana). Uključite brojeve u formulu i oduzmite.
U ovom primjeru: H = H(raskinuti vezu) - H(veza formirana) = 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 da li reakcija oslobađa 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.
