Bağ enerjisi, kimyada kovalent bağ gazları arasındaki bağları kırmak için gereken enerji miktarını tanımlayan önemli bir kavramdır. Dolgu tipi bağ enerjileri iyonik bağlar için geçerli değildir. 2 atom yeni bir molekül oluşturmak için bir araya geldiğinde, atomlar arasındaki bağ kuvvetinin derecesi, bağı kırmak için gereken enerji miktarı ölçülerek belirlenebilir. Unutmayın, bir atomun bağ enerjisi yoktur; bu enerji sadece iki atom arasındaki bağlarda bulunur. Bağ enerjilerini hesaplamak için, sadece kırılan toplam bağ sayısını belirleyin, ardından oluşan toplam bağ sayısını çıkarın.
Adım
Bölüm 1 / 2: Bozulan ve Oluşan Tahvillerin Belirlenmesi
Adım 1. Bağ enerjisini hesaplamak için denklemi tanımlayın
Bağ enerjisi, kırılan tüm bağların toplamı eksi oluşan bağların sayısı olarak tanımlanır: H = H(bağı koparmak) - H(bağ oluştu). H, bağ entalpisi olarak da bilinen bağ enerjisindeki değişimdir ve H, denklemin her iki tarafı için bağ enerjilerinin toplamıdır.
- Bu denklem Hess Yasasının bir şeklidir.
- Bağ enerjisi birimi, mol başına kilojoule veya kJ/mol'dür.
Adım 2. Tüm moleküller arası bağları gösteren bir kimyasal denklem yazın
Problemdeki reaksiyon denklemi sadece kimyasal semboller ve sayılarla yazıldığında, çeşitli elementler ve moleküller arasında oluşan tüm bağları tanımladığı için bu denklemi yazmak yararlıdır. Bu görsel temsil, denklemin reaktan ve ürün tarafında kırılan ve oluşan tüm bağları hesaplamanıza izin verecektir.
- Unutma, denklemin sol tarafı reaktanlar ve sağ taraf da ürünlerdir.
- Tekli, ikili ve üçlü bağlar farklı bağ enerjilerine sahiptir, bu nedenle elementler arasındaki doğru bağları içeren bir diyagram çizdiğinizden emin olun.
- Örneğin, 2 hidrojen ve 2 brom arasındaki reaksiyon için aşağıdaki denklemi çizerseniz: H2(g) + Br2(g) - 2 HBr(g), şunları elde edersiniz: H-H + Br-Br - 2 H-Br. Kısa çizgi (-), reaktanlardaki ve ürünlerdeki elementler arasında tek bir bağı gösterir.
Adım 3. Kırılan ve oluşan tahvilleri sayma kurallarını öğrenin
Bazı durumlarda bu hesaplama için kullanılacak bağ enerjileri ortalama olacaktır. Aynı bağ, oluşan moleküllere bağlı olarak biraz farklı bağ enerjilerine sahip olabilir; bu nedenle, ortalama bağ enerjisi yaygın olarak kullanılır..
- Tekli, ikili ve üçlü bağlar 1 kırılma olarak kabul edilir. Hepsinin farklı bağ enerjileri vardır, ancak sadece bir kırılma olarak sayılırlar.
- Aynısı tekli, ikili veya üçlü oluşumlar için de geçerlidir. Bu bir oluşum olarak sayılacaktır.
- Bu örnekte, tüm bağlar tekli bağlardır.
Adım 4. Denklemin sol tarafındaki bağ kopmasını tanımlayın
Denklemin sol tarafı, denklemdeki tüm kırık bağları temsil edecek olan reaktanları içerir. Bağları kırmak için enerjinin emilmesini gerektiren endotermik bir süreçtir.
Bu örnekte sol tarafta 1 H-H bağı ve 1 Br-Br bağı vardır
Adım 5. Denklemin sağ tarafında oluşan tüm bağları sayın
Denklemin sağ tarafı tüm ürünleri içerir. Bunların hepsi oluşacak bağlar. Bağ oluşumu, genellikle ısı şeklinde enerji açığa çıkaran ekzotermik bir süreçtir.
Bu örnekte, sağ tarafta 2 H-Br bağı vardır
Bölüm 2/2: Tahvil Enerjisini Hesaplama
Adım 1. Söz konusu bağın bağ enerjisini bulun
Belirli bir bağın ortalama bağ enerjileri hakkında bilgi içeren birçok tablo vardır. İnternetten veya kimya kitaplarından bakabilirsin. Tablodaki bağ enerjisi bilgilerinin her zaman gaz molekülleri için olduğuna dikkat etmek önemlidir.
- Örneğin, H-H, Br-Br ve H-Br'nin bağ enerjilerini bulmak istiyorsunuz.
- H-H = 436 kJ/mol; Br-Br = 193 kJ/mol; H-Br = 366 kJ/mol.
-
Sıvı haldeki bir molekülün bağ enerjisini hesaplamak için sıvı molekülün buharlaşma değişiminin entalpisini de bulmanız gerekir. Bu, bir sıvıyı gaza dönüştürmek için gereken enerji miktarıdır. Bu sayı toplam bağ enerjisine eklenir.
Örneğin: Soru sıvı su hakkındaysa, denkleme suyun buharlaşma entalpi değişimini (+41 kJ) ekleyin
Adım 2. Bağ enerjisini kırılan bağların sayısıyla çarpın
Bazı denklemlerde, aynı bağın birçok kez kırılmasını sağlayabilirsiniz. Örneğin, bir molekülde 4 hidrojen atomu varsa, hidrojen bağ enerjisi dört kez, yani 4 kez hesaplanmalıdır.
- Bu örnekte, molekül başına sadece 1 bağ vardır, bu nedenle bağ enerjisini 1 ile çarpmanız yeterlidir.
- H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
- Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
Adım 3. Kırık bağların tüm bağ enerjilerini toplayın
Bağ enerjilerini tek tek bağların sayısıyla çarptıktan sonra, tepken tarafındaki tüm bağları toplamanız gerekir.
Örneğimizde kırılan bağ sayısı H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol'dür
Adım 4. Bağ enerjisini oluşan bağ sayısı ile çarpın
Tepkimeye giren tarafta bağları kırmaya çalışırken olduğu gibi, ilgili bağ enerjileri tarafından oluşturulan bağların sayısını çarpmanız gerekir. 4 hidrojen bağı oluşursa, bu bağların enerjisini 4 ile çarpın.
Bu örnekte, H-Br bağ enerjisinin (366 kJ/mol) 2: 366 x 2 = 732 kJ/mol ile çarpılacağı şekilde 2 H-Br bağı oluşturulur
Adım 5. Oluşan tüm bağ enerjilerini toplayın
Yine bağları koparmak gibi ürün tarafında oluşan tüm bağlar toplanır. Bazen sadece 1 ürün oluşur ve bu adımı atlayabilirsiniz.
Örneğimizde oluşan sadece 1 ürün olduğundan oluşan bağ enerjisi 2 H-Br bağının 732 kJ/mol olan bağ enerjisine eşittir
Adım 6. Kırık bağların oluşturduğu bağ sayısını çıkarın
Her iki taraftaki tüm bağ enerjileri toplandığında, kırılan bağları oluşan bağlardan çıkarmanız yeterlidir. Bu denklemi hatırlayın: H = H(bağı koparmak) - H(bağ oluştu). Rakamları formüle takın ve çıkarın.
Bu örnekte: H = H(bağı koparmak) - H(bağ oluştu) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
Adım 7. Tüm reaksiyonun endotermik mi yoksa ekzotermik mi olduğunu belirleyin
Son adım, reaksiyonun enerjiyi serbest bırakıp bırakmadığını veya enerji tüketip tüketmediğini belirlemek için bağ enerjilerini hesaplamaktır. Bir endotermik (enerji tüketen) pozitif bir nihai bağ enerjisine sahip olurken, ekzotermik bir reaksiyon (enerjiyi serbest bırakan) bir negatif bağ enerjisine sahip olacaktır.
