Бондын энерги нь ковалент бондын хийн хоорондын холбоог таслахад шаардагдах энергийн хэмжээг тодорхойлдог химийн чухал ойлголт юм. Бөглөх хэлбэрийн бондын энерги нь ион бонд хамаарахгүй. 2 атом хоорондоо нийлж шинэ молекул үүсгэх үед атомын хоорондын холболтын бат бөх байдлын түвшинг холбоог таслахад шаардагдах энергийн хэмжээг хэмжих замаар тодорхойлж болно. Нэг атомд бондын энерги байдаггүй гэдгийг санаарай. Энэ энерги нь зөвхөн хоёр атомын хоорондох холбоонд л байдаг. Бондын энергийг тооцоолохын тулд эвдэрсэн бондын нийт тоог тодорхойлж, үүссэн бондын нийт тоог хасна уу.
Алхам
2 -ийн 1 -р хэсэг: Эвдэрсэн болон бүрдсэн бондыг тодорхойлох
Алхам 1. Бондын энергийг тооцоолох тэгшитгэлийг тодорхойл
Бондын энергийг үүссэн бондын тоог хассан бүх бондын нийлбэрээр тодорхойлно: H = H(бонд таслах) - Х(бонд үүссэн). H нь бондын энергийн өөрчлөлт бөгөөд үүнийг бондын энтальпи гэж нэрлэдэг бөгөөд H нь тэгшитгэлийн тал бүрийн бондын энергийн нийлбэр юм.
- Энэхүү тэгшитгэл нь Гессийн хуулийн нэг хэлбэр юм.
- Бондын энергийн нэгж нь нэг моль тутамд киложоуль буюу кДж/моль байна.
Алхам 2. Бүх молекул хоорондын холбоог харуулсан химийн тэгшитгэл бич
Асуудлын хариу урвалын тэгшитгэлийг зөвхөн химийн тэмдэг, тоонуудаар бичвэл энэ тэгшитгэлийг бичих нь тустай, учир нь энэ нь янз бүрийн элемент ба молекулуудын хооронд үүсч буй бүх холбоог дүрсэлдэг. Энэхүү дүрслэл нь тэгшитгэлийн урвалж болон бүтээгдэхүүний тал дээр эвдэрсэн, үүссэн бүх бондыг тооцоолох боломжийг танд олгоно.
- Тэгшитгэлийн зүүн тал нь урвалд ордог бодисууд, баруун тал нь бүтээгдэхүүн гэдгийг санаарай.
- Ганц, давхар, гурвалсан бондууд нь өөр өөр энергийн энергитэй байдаг тул элементүүдийн хоорондох зөв холбоос бүхий диаграмыг зурахаа мартуузай.
- Жишээлбэл, хэрэв та 2 устөрөгч ба 2 бромын хоорондох урвалын дараах тэгшитгэлийг зурвал: H2(g) + Br2(g)-2 HBr (g), та авах болно: H-H + Br-Br-2 H-Br. Тэмдэг (-) нь урвалд орсон бодис ба бүтээгдэхүүний хоорондох нэг холбоог заана.
Алхам 3. Эвдэрч, үүссэн бондыг тоолох дүрмийг мэдэх
Зарим тохиолдолд энэ тооцоонд ашиглах бондын энерги дундаж байх болно. Ижил бонд нь үүссэн молекулууд дээр үндэслэн өөр өөр бондын энергитэй байж болно; Тиймээс бондын дундаж энергийг ихэвчлэн ашигладаг..
- Ганц, давхар, гурвалсан бондыг 1 тасалдал гэж үзнэ. Тэд бүгд өөр өөр бондын энергитэй боловч нэг л завсарлага гэж тооцдог.
- Ганц, хоёр, гурвалсан формацид мөн адил хамаарна. Энэ нь нэг формацид тооцогдох болно.
- Энэ жишээнд бүх бонд нь дан бонд юм.
Алхам 4. Тэгшитгэлийн зүүн талын бондын завсарлагааг тодорхойл
Тэгшитгэлийн зүүн талд урвалд орсон бодисууд байгаа бөгөөд энэ нь тэгшитгэл дэх бүх эвдэрсэн бондыг төлөөлөх болно. Энэ нь холбоог таслахын тулд энерги шингээхийг шаарддаг эндотермик процесс юм.
Энэ жишээнд зүүн талд 1 H-H бонд ба 1 Br-Br бонд байна
Алхам 5. Тэгшитгэлийн баруун талд үүссэн бүх бондыг тоол
Тэгшитгэлийн баруун талд бүх бүтээгдэхүүнийг оруулсан болно. Эдгээр нь бүрдэх бондууд юм. Бонд үүсэх нь ихэвчлэн дулаан хэлбэрээр энерги ялгаруулдаг экзотермик процесс юм.
Энэ жишээнд баруун тал нь 2 ширхэг H-Br бондтой байна
2 -р хэсгийн 2: Бондын энергийг тооцоолох
Алхам 1. Асууж буй бондын бондын энергийг олоорой
Тодорхой бондын дундаж бондын энергийн талаархи мэдээллийг агуулсан олон хүснэгт байдаг. Та үүнийг интернет эсвэл химийн номноос хайж олох боломжтой. Хүснэгт дэх бондын энергийн мэдээлэл нь хийн молекулуудын хувьд үргэлж байдаг гэдгийг анхаарах нь чухал юм.
- Жишээлбэл, та H-H, Br-Br, H-Br-ийн бондын энергийг олохыг хүсч байна.
- H-H = 436 кЖ/моль; Br-Br = 193 кДж/моль; H-Br = 366 кЖ/моль.
-
Шингэн хэлбэрээр молекулын бондын энергийг тооцоолохын тулд шингэн молекулын ууршилтын өөрчлөлтийн энтальпийг олох хэрэгтэй. Энэ бол шингэнийг хий болгон хувиргахад шаардагдах энергийн хэмжээ юм. Энэ тоо нь нийт бондын энерги дээр нэмэгддэг.
Жишээлбэл: Хэрэв шингэн шингэний талаар асуувал усны ууршилтын энтальпийн өөрчлөлтийг (+41 кДж) тэгшитгэлд нэмнэ үү
Алхам 2. Бондын энергийг эвдэрсэн бондын тоогоор үржүүлнэ
Зарим тэгшитгэлд та ижил холбоог олон удаа эвдэж болно. Жишээлбэл, хэрэв 4 устөрөгчийн атом молекулд байгаа бол устөрөгчийн бондын энергийг 4 дахин тооцоолох ёстой.
- Энэ жишээнд нэг молекулд ердөө 1 холбоо байдаг тул бондын энергийг 1 -ээр үржүүлээрэй.
- H-H = 436 x 1 = 436 кЖ/моль
- Br-Br = 193 x 1 = 193 кЖ/моль
Алхам 3. Эвдэрсэн бондын бүх бондын энергийг нэмнэ
Бондын энергийг бие даасан бондын тоогоор үржүүлсний дараа та урвалд байгаа тал дээрх бүх бондыг нэмэх хэрэгтэй.
Бидний жишээнд эвдэрсэн бондын тоо H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 кДж/моль байна
Алхам 4. Бондын энергийг үүссэн бондын тоогоор үржүүлнэ
Урвалж буй тал дээр бонд таслах ажил хийхтэй адил та холбогдох бондын энергиэс үүссэн бондын тоог үржүүлэх ёстой. Хэрэв 4 устөрөгчийн холбоо үүссэн бол эдгээр бондын энергийг 4 -ээр үржүүл.
Энэ жишээнд 2 H-Br бонд үүсч H-Br бондын энергийг (366 кДж/моль) 2: 366 x 2 = 732 кЖ/моль болгон үржүүлэх болно
Алхам 5. Үүссэн бүх бондын энергийг нэмнэ
Дахин хэлэхэд, бонд эвдэхтэй адил бүтээгдэхүүний тал дээр үүссэн бүх бондыг нэмж оруулна. Заримдаа зөвхөн 1 бүтээгдэхүүн үүсдэг бөгөөд та энэ алхамыг алгасаж болно.
Бидний жишээн дээр зөвхөн 1 бүтээгдэхүүн бий болсон тул үүссэн бондын энерги нь 2 H-Br бондын бондын энергитэй тэнцүү бөгөөд 732 кДж/моль байна
Алхам 6. Эвдэрсэн бондоос үүссэн бондын тоог хас
Хоёр талын бүх бондын энергийг нэмсэний дараа үүссэн бондоор эвдэрсэн бондыг хасна уу. Энэ тэгшитгэлийг санаарай: H = H(бонд таслах) - Х(бонд үүссэн). Тоонуудыг томъёонд оруулаад хасна уу.
Энэ жишээнд: H = H(бонд таслах) - Х(бонд үүссэн) = 629 кДж/моль - 732 кДж/моль = -103 кДж/моль.
Алхам 7. Урвал бүхэлдээ эндотермик эсвэл экзотермик эсэхийг тодорхойлох
Эцсийн алхам бол бондын энергийг тооцоолох бөгөөд урвалаас энерги ялгарах эсвэл энерги зарцуулах эсэхийг тодорхойлох явдал юм. Эндотермик (энерги зарцуулдаг) нь эцсийн бондын эерэг энергитэй байх бол экзотермик урвал (энерги ялгаруулдаг) нь сөрөг бондтой байх болно.
