ბმის ენერგია არის მნიშვნელოვანი კონცეფცია ქიმიაში, რომელიც აღწერს ენერგიის რაოდენობას, რომელიც საჭიროა კოვალენტურ გაზებს შორის ობლიგაციების გასაწყვეტად. შევსების ტიპის ობლიგაციების ენერგიები არ ვრცელდება იონურ ობლიგაციებზე. როდესაც 2 ატომი იკვრება ერთმანეთთან და ქმნის ახალ მოლეკულას, ატომებს შორის ბმის სიძლიერის ხარისხი შეიძლება განისაზღვროს ენერგიის ოდენობის გაზომვით, რომელიც საჭიროა კავშირის გაწყვეტისათვის. გახსოვდეთ, ერთ ატომს არ აქვს ბმის ენერგია; ეს ენერგია არსებობს მხოლოდ ორ ატომს შორის ობლიგაციებში. ობლიგაციების ენერგიების გამოსათვლელად, უბრალოდ განსაზღვრეთ გატეხილი ობლიგაციების საერთო რაოდენობა, შემდეგ გამოაკლეთ წარმოქმნილი ობლიგაციების საერთო რაოდენობა.
ნაბიჯი
2 ნაწილი 1: გატეხილი და ჩამოყალიბებული ობლიგაციების განსაზღვრა
ნაბიჯი 1. განსაზღვრეთ განტოლება ბონდის ენერგიის გამოსათვლელად
ბონდის ენერგია განისაზღვრება, როგორც ყველა გატეხილი ობლიგაციების ჯამი გამოკლებული ობლიგაციების რიცხვი: H = H(გაწყვიტე კავშირი) - ჰ(ჩამოყალიბდა კავშირი)რა H არის ობლიგაციების ენერგიის ცვლილება, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ბმის ენთალპია, ხოლო H არის განტოლების თითოეული მხარის ბმის ენერგიების ჯამი.
- ეს განტოლება არის ჰესის კანონის ფორმა.
- ბმის ენერგიის ერთეული არის კილოჯოული ერთ მოლზე ან კჯ/მოლზე.
ნაბიჯი 2. დაწერეთ ქიმიური განტოლება, რომელიც აჩვენებს ყველა ინტერმოლეკულურ ბმას
როდესაც პრობლემის რეაქციის განტოლება იწერება მხოლოდ ქიმიური სიმბოლოებით და რიცხვებით, ამ განტოლების წერა სასარგებლოა, რადგან ის აღწერს ყველა ობლიგაციას, რომელიც წარმოიქმნება სხვადასხვა ელემენტებსა და მოლეკულებს შორის. ეს ვიზუალური წარმოდგენა საშუალებას მოგცემთ გამოთვალოთ ყველა ობლიგაცია, რომელიც გატეხილია და წარმოიქმნება რეაქციისა და განტოლების პროდუქტის მხარეებზე.
- გახსოვდეთ, განტოლების მარცხენა მხარე არის რეაქტივები, ხოლო მარჯვენა მხარე პროდუქტები.
- ერთჯერადი, ორმაგი და სამმაგი ობლიგაციებს აქვთ განსხვავებული ბონდის ენერგია, ასე რომ დარწმუნდით, რომ დახაზეთ დიაგრამა ელემენტებს შორის სწორი ობლიგაციებით.
- მაგალითად, თუ თქვენ დახაზავთ შემდეგ განტოლებას რეაქციისათვის 2 ჰიდროგენსა და 2 ბრომს შორის: H2(ზ) + ძმ2(ზ)-2 HBr (გ), თქვენ მიიღებთ: H-H + Br-Br-2 H-Br. დეფისი (-) მიუთითებს ერთ კავშირზე რეაქტიულ ნივთიერებებსა და პროდუქტებში.
ნაბიჯი 3. იცოდე გატეხილი და ჩამოყალიბებული ობლიგაციების დათვლის წესები
ზოგიერთ შემთხვევაში, ბონდის ენერგიები, რომლებიც გამოყენებული იქნება ამ გაანგარიშებისთვის, იქნება საშუალო. ერთსა და იმავე ბმას შეიძლება ჰქონდეს ოდნავ განსხვავებული ბმის ენერგიები წარმოქმნილი მოლეკულების საფუძველზე; ამრიგად, ბონდის საშუალო ენერგია ჩვეულებრივ გამოიყენება. რა
- ერთჯერადი, ორმაგი და სამმაგი ობლიგაციები განიხილება როგორც 1 შესვენება. მათ აქვთ განსხვავებული კავშირის ენერგია, მაგრამ ითვლიან მხოლოდ ერთ შესვენებად.
- იგივე ეხება ერთჯერადი, ორმაგი ან სამმაგი წარმონაქმნებს. ეს ჩაითვლება ერთ წარმონაქმნად.
- ამ მაგალითში, ყველა ობლიგაცია არის ერთიანი ობლიგაციები.
ნაბიჯი 4. განსაზღვრეთ ბმის შესვენება განტოლების მარცხენა მხარეს
განტოლების მარცხენა მხარე შეიცავს რეაქტივებს, რომლებიც წარმოადგენენ განტოლების ყველა გაწყვეტილ ბმას. ეს არის ენდოთერმული პროცესი, რომელიც მოითხოვს ენერგიის შთანთქმას ობლიგაციების გასაწყვეტად.
ამ მაგალითში, მარცხენა მხარეს აქვს 1 H-H ბმული და 1 Br-Br კავშირი
ნაბიჯი 5. დაითვალეთ ყველა ობლიგაცია, რომელიც ჩამოყალიბებულია განტოლების მარჯვენა მხარეს
განტოლების მარჯვენა მხარე შეიცავს ყველა პროდუქტს. ეს არის ყველა ობლიგაცია, რომელიც ჩამოყალიბდება. ბმის ფორმირება არის ეგზოთერმული პროცესი, რომელიც ათავისუფლებს ენერგიას, ჩვეულებრივ სითბოს სახით.
ამ მაგალითში, მარჯვენა მხარეს აქვს 2 H-Br ობლიგაციები
ნაწილი 2 2: ბონდის ენერგიის გამოთვლა
ნაბიჯი 1. იპოვეთ მოცემული ბონდის ბმის ენერგია
არსებობს მრავალი ცხრილი, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას კონკრეტული ბმის საშუალო ობლიგაციების ენერგიებზე. შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში ან ქიმიის წიგნებში. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ცხრილში არსებული ბმის ენერგიის ინფორმაცია ყოველთვის არის აირისებრი მოლეკულებისათვის.
- მაგალითად, გსურთ იპოვოთ H-H, Br-Br და H-Br კავშირის ენერგიები.
- H-H = 436 კჯ/მოლი; Br-Br = 193 კჯ/მოლი; H-Br = 366 კჯ/მოლი
-
მოლეკულის ბმის ენერგიის თხევადი ფორმით გამოსათვლელად, თქვენ ასევე უნდა იპოვოთ თხევადი მოლეკულის აორთქლების ცვლილების ენთალპია. ეს არის ენერგიის ის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა სითხის გაზად გადაქცევისთვის. ეს რიცხვი ემატება ბონდის საერთო ენერგიას.
მაგალითად: თუ კითხვა ითხოვს თხევად წყალს, დაამატეთ განტოლებას წყლის აორთქლების ენთალპიური ცვლილება (+41 კჯ)
ნაბიჯი 2. გავამრავლოთ ობლიგაციების ენერგია გატეხილი ობლიგაციების რაოდენობაზე
ზოგიერთ განტოლებაში, თქვენ შეგიძლიათ იგივე კავშირი მრავალჯერ გაწყვიტოთ. მაგალითად, თუ მოლეკულაში არის წყალბადის 4 ატომი, წყალბადის ბმის ენერგია უნდა გამოითვალოს ოთხჯერ, ანუ 4 -ჯერ.
- ამ მაგალითში, მხოლოდ 1 ბმაა მოლეკულაზე, ასე რომ, უბრალოდ გავამრავლოთ ბმის ენერგია 1 -ით.
- H-H = 436 x 1 = 436 კჯ/მოლი
- Br-Br = 193 x 1 = 193 კჯ/მოლი
ნაბიჯი 3. დაამატეთ გატეხილი ობლიგაციების ყველა ბონდის ენერგია
ობლიგაციების ენერგიების ინდივიდუალური ობლიგაციების რაოდენობის გამრავლების შემდეგ, თქვენ უნდა დაამატოთ ყველა ობლიგაცია რეაქტიულ მხარეს.
ჩვენს მაგალითში გატეხილი ობლიგაციების რაოდენობაა H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 კჯ/მოლი
ნაბიჯი 4. გავამრავლოთ ბმის ენერგია წარმოქმნილი ობლიგაციების რაოდენობაზე
როგორც რეაქტიული მხარის ობლიგაციების გაწყვეტაზე მუშაობისას, თქვენ უნდა გაამრავლოთ შესაბამისი ობლიგაციების ენერგიებით წარმოქმნილი ობლიგაციების რაოდენობა. თუ შეიქმნა 4 წყალბადის ობლიგაცია, გაამრავლეთ ამ ობლიგაციების ენერგია 4 -ით.
ამ მაგალითში, 2 H-Br ბმები იქმნება ისე, რომ H-Br ბონდის ენერგია (366 კჯ/მოლი) გამრავლდება 2-ით: 366 x 2 = 732 კჯ/მოლი
ნაბიჯი 5. დაამატეთ ყველა ჩამოყალიბებული ბონდის ენერგია
ისევ და ისევ, ობლიგაციების გაწყვეტის მსგავსად, პროდუქტის მხარეს წარმოქმნილი ყველა ობლიგაცია ემატება. ზოგჯერ მხოლოდ 1 პროდუქტი იქმნება და შეგიძლიათ გამოტოვოთ ეს ნაბიჯი.
ჩვენს მაგალითში არის მხოლოდ 1 პროდუქტი წარმოქმნილი, ასე რომ ბონდის ენერგია უტოლდება 2 H-Br ობლიგაციების ბმის ენერგიას, რაც არის 732 კჯ/მოლი
ნაბიჯი 6. გამოაკლოთ გატეხილი ობლიგაციებით წარმოქმნილი ობლიგაციების რაოდენობა
მას შემდეგ, რაც ორივე მხარის ყველა ენერგია დაემატება ერთმანეთს, უბრალოდ ჩამოაშორეთ გატეხილი ბმები წარმოქმნილი ობლიგაციებით. დაიმახსოვრე ეს განტოლება: H = H(გაწყვიტე კავშირი) - ჰ(ჩამოყალიბდა კავშირი)რა ჩავრთოთ რიცხვები ფორმულაში და გამოვაკლოთ.
ამ მაგალითში: H = H(გაწყვიტე კავშირი) - ჰ(ჩამოყალიბდა კავშირი) = 629 კჯ/მოლი - 732 კჯ/მოლი = -103 კჯ/მოლი.
ნაბიჯი 7. განსაზღვრეთ არის თუ არა მთელი რეაქცია ენდოთერმული თუ ეგზოთერმული
საბოლოო ნაბიჯი არის ბმულის ენერგიების გამოთვლა, რათა დადგინდეს რეაქცია ათავისუფლებს ენერგიას თუ მოიხმარს ენერგიას. ენდოთერმულს (რომელიც მოიხმარს ენერგიას) ექნება დადებითი ბმის საბოლოო ენერგია, ხოლო ეგზოთერმულ რეაქციას (რომელიც გამოყოფს ენერგიას) ექნება უარყოფითი ბმის ენერგია.
