Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Anleihen machen und brechen
- Finden Sie die Bindungsenergie
- Bindungsenergie berechnen
- Endotherm oder exotherm?
Um die Bindungsenergie in einer chemischen Reaktion zu berechnen, untersuchen Sie die Reaktionsgleichung und addieren die Bindungsenergien der Moleküle für Produkte und Reaktanten. Die Berechnung zeigt, ob die Reaktion exotherm ist (Wärme freisetzt) oder endotherm ist (Wärme absorbiert).
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Um die Bindungsenergie in einer chemischen Reaktion zu berechnen, untersuchen Sie die Reaktionsgleichung und addieren Sie die Bindungsenergien der Moleküle für Produkte und Reaktanten.
Anleihen machen und brechen
Atome sind stabiler und nehmen beim Zusammenkleben einen niedrigeren Energiezustand ein. Denken Sie beim Berechnen der Bindungsenergien daran, dass die Energie auf der linken Seite der Gleichung die Bindungen der Reaktantenmoleküle aufbricht und die Energie auf der rechten Seite aus der Energie stammt, die durch das Herstellen von Bindungen in den Produktmolekülen freigesetzt wird.
Finden Sie die Bindungsenergie
Um die Bindungsenergie zu berechnen, untersuchen Sie die Gleichung für die chemische Reaktion, an der Sie interessiert sind. Notieren Sie die an der Reaktion beteiligten Elemente und die Bindungen, die sie zusammenhalten. Schlagen Sie die Bindungen in einer Tabelle der Bindungsenergien nach und notieren Sie sich jede auf beiden Seiten der Gleichung. Beachten Sie auch, ob die Bindung einfach, doppelt oder dreifach ist. Dies ist zum Beispiel die Gleichung für die Verbrennung von Methan:
CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2
Auf der linken Seite der Gleichung befinden sich 4 Wasserstoff-Kohlenstoff- (Einfach-) Bindungen und 2 Sauerstoff-Sauerstoff- (Doppel-) Bindungen. Die rechte Seite hat 4 Sauerstoff-Wasserstoff- (Einfach-) Bindungen und 2 Kohlenstoff-Sauerstoff- (Doppel-) Bindungen. Aus einer Tabelle geht hervor, dass jede Wasserstoff-Kohlenstoff-Bindung 413 KJ / Mol ausmacht, Sauerstoff-Sauerstoff 495 KJ / Mol, Sauerstoff-Wasserstoff 467 KJ / Mol und Kohlenstoff-Sauerstoff 358 KJ / Mol.
Bindungsenergie berechnen
Multiplizieren Sie für Ihre Reaktionsgleichung die Anzahl der Bindungen mit den Bindungsenergien:
(4) Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen bei 413 KJ / Mol = 1.652 KJ / Mol.
(2) Sauerstoff-Sauerstoff-Bindungen (Doppelbindungen) bei 495 KJ / Mol = 990 KJ / Mol.
(4) Sauerstoff-Wasserstoff-Bindungen bei 467 KJ / Mol = 1,868 KJ / Mol.
(2) Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungen (Doppelbindungen) bei 799 KJ / Mol = 1,598 KJ / Mol.
Endotherm oder exotherm?
Um festzustellen, ob die Reaktion endotherm oder exotherm ist, addieren Sie die Energien für beide Seiten und vergleichen Sie sie. Die linke Seite hat 1.652 KJ / Mol + 990 KJ / Mol = 2.642 KJ / Mol. Die rechte Seite hat 1,868 KJ / Mol + 1,598 KJ / Mol = 3,466 KJ / Mol. Die Energie, die zum Aufbrechen der Bindungen auf der linken Seite der Gleichung benötigt wird, ist geringer als die Energie, die durch das Herstellen der Bindungen auf der rechten Seite abgegeben wird. Konventionell sind 2.642 KJ / Mol - 3.466 KJ / Mol = -824 KJ / Mol. Die negative Zahl bedeutet, dass Energie die Reaktion als Wärme verlässt. Da die Summe eine negative Zahl ist, ist die Reaktion exotherm. Wenn die Zahl positiv wäre, wäre die Reaktion endotherm.