Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Oprettelse og nedbrydning af obligationer
- Find obligationenergien
- Beregn obligationsenergi
- Endotermisk eller eksoterm?
For at beregne bindingsenergi i en kemisk reaktion inspicerer du reaktionsligningen og tilføjer energierne i bindingerne i molekylerne for både produkter og reaktanter. Beregningen afslører, om reaktionen er eksoterm (frigiver varme) eller endoterm (absorberer varme).
TL; DR (for lang; læste ikke)
For at beregne bindingsenergi i en kemisk reaktion skal du inspicere reaktionsligningen og tilføje energierne i bindingerne i molekylerne for både produkter og reaktanter.
Oprettelse og nedbrydning af obligationer
Atomer er mere stabile og optager lavere energitilstande, når de er bundet sammen. Når du beregner bindingsenergier, skal du huske, at energien på venstre side af ligningen går til at bryde bindingerne i reaktantmolekylerne, og energi på højre side kommer fra energi frigivet ved at fremstille bindinger i produktmolekylerne.
Find obligationenergien
For at beregne bindingsenergi skal du undersøge ligningen for den kemiske reaktion, du er interesseret i. Bemærk elementerne, der er involveret i reaktionen, og de bindinger, der holder dem sammen. Slå bindene op i en tabel over bindingsenergier og noter hver på begge sider af ligningen. Bemærk også, hvis obligationen er enkelt, dobbelt eller tredobbelt. For eksempel er dette ligningen for forbrænding af methan:
CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2
På venstre side af ligningen har du 4 hydrogen-carbon (enkelt) bindinger og 2 oxygen-oxygen (dobbelt) bindinger. Højre side har 4 oxygen-hydrogen (enkelt) bindinger og 2 carbon-oxygen (dobbelt) bindinger. Fra en tabel kan du konstatere, at hver brint-kulstofbinding tegner sig for 413 KJ / Mol, ilt-oxygen er 495 KJ / Mol, oxygen-brint er 467 KJ / Mol, og carbon-oxygen er 358 KJ / Mol.
Beregn obligationsenergi
For din reaktionsligning skal du multiplicere antallet af bindinger med bindingsenergierne:
(4) Carbon-hydrogenbindinger ved 413 KJ / Mol = 1.652 KJ / Mol.
(2) Oxygenoxygenser (dobbeltbindinger) ved 495 KJ / Mol = 990 KJ / Mol.
(4) Oxygen-hydrogenbindinger ved 467 KJ / Mol = 1.868 KJ / Mol.
(2) Carbon-oxygenbindinger (dobbeltbindinger) ved 799 KJ / Mol = 1.598 KJ / Mol.
Endotermisk eller eksoterm?
For at se, om reaktionen er endotermisk eller eksoterm, skal du tilføje energierne til begge sider og sammenligne dem. Venstre side har 1.652 KJ / Mol + 990 KJ / Mol = 2.642 KJ / Mol. Højre side har 1.868 KJ / Mol + 1.598 KJ / Mol = 3.466 KJ / Mol. Den energi, der kræves for at bryde bindingerne på venstre side af ligningen, er mindre end energien, der gives af ved at gøre bindingerne på højre side. Efter konvention er 2.642 KJ / Mol - 3.466 KJ / Mol = -824 KJ / Mol. Det negative tal betyder, at energi efterlader reaktionen som varme. Da det samlede antal er et negativt tal, er reaktionen eksoterm. Hvis antallet var positivt, ville reaktionen være endotermisk.