Energjia e lidhjes është një koncept i rëndësishëm në kimi që përshkruan sasinë e energjisë së kërkuar për të thyer lidhjet midis gazrave të lidhjeve kovalente. Energjitë e lidhjeve të tipit mbushës nuk zbatohen për lidhjet jonike. Kur 2 atome lidhen së bashku për të formuar një molekulë të re, shkalla e forcës së lidhjes midis atomeve mund të përcaktohet duke matur sasinë e energjisë së kërkuar për të prishur lidhjen. Mos harroni, një atom nuk ka energji lidhëse; kjo energji ekziston vetëm në lidhje midis dy atomeve. Për të llogaritur energjitë e lidhjeve, thjesht përcaktoni numrin e përgjithshëm të obligacioneve të prishur, pastaj zbritni numrin e përgjithshëm të obligacioneve të formuara.
Hapi
Pjesa 1 nga 2: Përcaktimi i Obligacioneve të Prishura dhe të Formuara
Hapi 1. Përcaktoni ekuacionin për të llogaritur energjinë e lidhjes
Energjia e lidhjes përcaktohet si shuma e të gjitha lidhjeve të prishura minus numrin e lidhjeve të formuara: H = H(prish lidhjen) - H(formohet lidhja)Me H është ndryshimi në energjinë e lidhjes, i njohur gjithashtu si entalpia e lidhjes, dhe H është shuma e energjive të lidhjes për secilën anë të ekuacionit.
- Ky ekuacion është një formë e Ligjit të Hess.
- Njësia për energjinë e lidhjes është kilojoule për mol ose kJ/mol.
Hapi 2. Shkruani një ekuacion kimik që tregon të gjitha lidhjet ndërmolekulare
Kur ekuacioni për reagimin në problem shkruhet vetëm me simbole dhe numra kimikë, shkrimi i këtij ekuacioni është i dobishëm sepse përshkruan të gjitha lidhjet që formohen midis elementeve dhe molekulave të ndryshme. Ky paraqitje vizuale do t'ju lejojë të llogaritni të gjitha lidhjet që janë thyer dhe formuar në anën e reaktantit dhe produktit të ekuacionit.
- Mos harroni, ana e majtë e ekuacionit janë reagentët, dhe ana e djathtë janë produktet.
- Lidhjet e vetme, të dyfishta dhe të trefishta kanë energji të ndryshme lidhjesh, prandaj sigurohuni që të vizatoni një diagram me lidhjet e sakta midis elementeve.
- Për shembull, nëse vizatoni ekuacionin e mëposhtëm për reagimin midis 2 hidrogjeneve dhe 2 bromit: H2(g) + Br2(g)-2 HBr (g), do të merrni: H-H + Br-Br-2 H-Br. Hipa (-) tregon një lidhje të vetme midis elementeve në reagentët dhe produktet.
Hapi 3. Njihni rregullat për numërimin e obligacioneve të prishura dhe të formuara
Në disa raste, energjitë e lidhjeve që do të përdoren për këtë llogaritje do të jenë mesatarja. E njëjta lidhje mund të ketë energji lidhjesh pak më të ndryshme bazuar në molekulat e formuara; kështu, energjia mesatare e lidhjes përdoret zakonisht. Me
- Obligacionet e vetme, të dyfishta dhe të trefishta trajtohen si 1 pushim. Ata të gjithë kanë energji të ndryshme lidhjesh, por llogariten si vetëm një pushim.
- E njëjta gjë vlen edhe për formacionet e vetme, të dyfishta ose të trefishta. Ky do të llogaritet si një formacion.
- Në këtë shembull, të gjitha obligacionet janë lidhje të vetme.
Hapi 4. Identifikoni prishjen e lidhjes në anën e majtë të ekuacionit
Ana e majtë e ekuacionit përmban reaktantët, të cilët do të përfaqësojnë të gjitha lidhjet e prishura në ekuacion. Shtë një proces endotermik i cili kërkon thithjen e energjisë për të thyer lidhjet.
Në këtë shembull, ana e majtë ka 1 lidhje H-H dhe 1 lidhje Br-Br
Hapi 5. Numëroni të gjitha lidhjet e formuara në anën e djathtë të ekuacionit
Ana e djathtë e ekuacionit përmban të gjitha produktet. Këto janë të gjitha lidhjet që do të krijohen. Formimi i lidhjeve është një proces ekzotermik që lëshon energji, zakonisht në formën e nxehtësisë.
Në këtë shembull, ana e djathtë ka 2 lidhje H-Br
Pjesa 2 nga 2: Llogaritja e Energjisë së Lidhjes
Hapi 1. Gjeni energjinë e lidhjes së lidhjes në fjalë
Ka shumë tabela që përmbajnë informacion mbi energjitë mesatare të lidhjeve të një lidhjeje të veçantë. Mund ta shikoni në internet ose në libra të kimisë. Isshtë e rëndësishme të theksohet se informacioni i energjisë së lidhjes në tabelë është gjithmonë për molekulat e gazta.
- Për shembull, ju doni të gjeni energjitë e lidhjes së H-H, Br-Br dhe H-Br.
- H-H = 436 kJ/mol; Br-Br = 193 kJ/mol; H-Br = 366 kJ/mol.
-
Për të llogaritur energjinë e lidhjes së një molekule në formë të lëngshme, ju gjithashtu duhet të gjeni entalpinë e ndryshimit të avullimit për molekulën e lëngshme. Kjo është sasia e energjisë që kërkohet për ta kthyer një lëng në një gaz. Ky numër shtohet në energjinë totale të lidhjes.
Për shembull: Nëse pyetja pyet për ujin e lëngshëm, shtoni ndryshimin e entalpisë së avullimit të ujit (+41 kJ) në ekuacion
Hapi 2. Shumëzoni energjinë e lidhjes me numrin e lidhjeve të prishura
Në disa ekuacione, ju mund të keni të njëjtën lidhje të prishur shumë herë. Për shembull, nëse 4 atome hidrogjeni janë në një molekulë, energjia e lidhjes së hidrogjenit duhet të llogaritet katër herë, aka 4 herë.
- Në këtë shembull, ekziston vetëm 1 lidhje për molekulë, kështu që thjesht shumëzoni energjinë e lidhjes me 1.
- H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
- Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
Hapi 3. Shtoni të gjitha energjitë e lidhjeve të lidhjeve të prishura
Pasi të shumëzoni energjitë e lidhjeve me numrin e lidhjeve individuale, duhet të shtoni të gjitha lidhjet në anën e reaguesit.
Në shembullin tonë, numri i lidhjeve të prishura është H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol
Hapi 4. Shumëzoni energjinë e lidhjes me numrin e lidhjeve të formuara
Ashtu si kur punoni në prishjen e lidhjeve në anën e reaguesit, ju duhet të shumëzoni numrin e lidhjeve të formuara nga energjitë përkatëse të lidhjeve. Nëse formohen 4 lidhje hidrogjeni, shumëzoni energjinë e këtyre lidhjeve me 4.
Në këtë shembull, 2 lidhje H-Br formohen në mënyrë që energjia e lidhjes H-Br (366 kJ/mol) të shumëzohet me 2: 366 x 2 = 732 kJ/mol
Hapi 5. Shtoni të gjitha energjitë e lidhjes të formuara
Përsëri, si thyerja e obligacioneve, të gjitha lidhjet e formuara në anën e produktit shtohen. Ndonjëherë formohet vetëm 1 produkt dhe mund ta kaloni këtë hap.
Në shembullin tonë, ekziston vetëm 1 produkt i formuar kështu që energjia e lidhjes e formuar është e barabartë me energjinë e lidhjes së 2 lidhjeve H-Br e cila është 732 kJ/mol
Hapi 6. Zbritni numrin e obligacioneve të formuara nga lidhjet e prishura
Pasi të jenë shtuar të gjitha energjitë e lidhjeve në të dy anët, thjesht zbritni lidhjet e prishura nga lidhjet e formuara. Mos harroni këtë ekuacion: H = H(prish lidhjen) - H(formohet lidhja)Me Futni numrat në formulë dhe zbritni.
Në këtë shembull: H = H(prish lidhjen) - H(formohet lidhja) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
Hapi 7. Përcaktoni nëse i gjithë reagimi është endotermik ose ekzotermik
Hapi i fundit është llogaritja e energjisë së lidhjeve për të përcaktuar nëse reagimi lëshon energji ose konsumon energji. Një endotermik (i cili konsumon energji) do të ketë një energji përfundimtare të lidhjes përfundimtare, ndërsa një reaksion ekzotermik (i cili lëshon energji) do të ketë një energji të lidhjes negative.
