Menganggar perubahan tenaga menggunakan tenaga ikatan yang diberi

Untuk menganggar perubahan tenaga daripada tenaga ikatan, jumlahkan tenaga yang diperlukan untuk memutuskan setiap ikatan dalam bahan tindak balas, jumlahkan tenaga yang dibebaskan apabila membentuk setiap ikatan dalam hasil, kemudian tolak: diputuskan tolak dibentuk. Hasilnya dalam kJ/mol.

Pelajaran ini membina di atas mentafsir profil tenaga dan ialah bahagian pengiraan dalam tenaga dan ikatan.

Mengapa “diputuskan tolak dibentuk”?

Memutuskan ikatan menyerap tenaga, jadi jumlah diputuskan ialah tenaga yang dimasukkan. Membentuk ikatan membebaskan tenaga, jadi jumlah dibentuk ialah tenaga yang dikeluarkan. Jika lebih banyak dikeluarkan daripada dimasukkan, tindak balas eksotermik secara keseluruhan dan jawapan negatif.

Nilai tenaga ikatan diberi dalam soalan. Nombor dalam pelajaran ini ialah nilai ilustrasi yang dibundarkan untuk latihan, jadi gunakan jadual dalam soalan anda sendiri, bukan nilai di sini.

Bagaimana anda melaksanakannya?

1. Seimbangkan persamaan dan tulis struktur supaya setiap ikatan dapat dilihat. Pelatih penaakulan persamaan seimbang membantu mengira atom.
2. Senaraikan ikatan yang diputuskan, dengan bilangan setiap satu, menggunakan pekali.
3. Jumlahkan tenaga untuk memutuskannya.
4. Senaraikan ikatan yang dibentuk dan jumlahkan tenaga yang dibebaskan.
5. Tolak: diputuskan − dibentuk.
6. Tafsir tanda, kemudian tambah kJ/mol.

Contoh berlangkah

Tenaga ikatan ialah nilai diberi untuk latihan, dalam kJ/mol: C–H 413, O=O 498, C=O 805, O–H 464.

Anggarkan perubahan tenaga bagi CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.

Langkah 1, ikatan diputuskan: satu CH₄ mempunyai 4 ikatan C–H. Dua molekul O₂ mempunyai 2 ikatan O=O.

Langkah 2, tenaga untuk memutuskan: 4 × 413 = 1652. 2 × 498 = 996. Jumlah = 1652 + 996 = 2648 kJ/mol.

Langkah 3, ikatan dibentuk: satu CO₂ mempunyai 2 ikatan C=O. Dua molekul H₂O mempunyai 2 × 2 = 4 ikatan O–H.

Langkah 4, tenaga dibebaskan: 2 × 805 = 1610. 4 × 464 = 1856. Jumlah = 1610 + 1856 = 3466 kJ/mol.

Langkah 5, tolak: 2648 − 3466 = −818 kJ/mol.

Langkah 6, tafsir: tanda negatif, jadi tindak balas eksotermik.

Semakan: lebih banyak tenaga dibebaskan semasa membentuk ikatan (3466) berbanding diperlukan untuk memutuskannya (2648), selaras dengan jawapan negatif. Dikira semula, 1652 + 996 = 2648 dan 1610 + 1856 = 3466, jadi penolakan memberi −818 sekali lagi.

Kesilapan yang perlu diawasi

Terdapat dua kesilapan yang kerap.

Jawapan salah 1: menggunakan 1 × 498 untuk oksigen, memberi diputuskan = 1652 + 498 = 2150 dan ΔH = 2150 − 3466 = −1316 kJ/mol.

Pelajar mengabaikan pekali 2 di hadapan O₂.

Jawapan salah 2: dibentuk − diputuskan = 3466 − 2648 = +818 kJ/mol.

Pelajar menterbalikkan penolakan, yang menukar tanda dan memberi label salah kepada tindak balas.

Pembetulannya ialah tabiat yang mudah. Darabkan setiap bilangan ikatan dengan pekali, dan tulis “diputuskan − dibentuk” sebagai tajuk di atas kerja anda sebelum bermula. Kemudian semak tanda dengan idea bahawa lebih banyak tenaga dibebaskan daripada diperlukan bermaksud negatif.

Semak kendiri

Gunakan nilai diberi ini untuk latihan: H–H 436, Cl–Cl 242, H–Cl 431, N≡N 945, N–H 391.

1. Anggarkan perubahan tenaga bagi H₂ + Cl₂ → 2HCl.

2. Anggarkan perubahan tenaga bagi N₂ + 3H₂ → 2NH₃. (Setiap NH₃ mempunyai 3 ikatan N–H.)

3. Seorang pelajar mendapat +184 kJ/mol bagi soalan 1. Apakah yang tidak kena?

Ke mana selepas ini?

Seterusnya, asingkan pemutusan ikatan daripada pembentukan ikatan supaya dua jumlah itu kekal bersih. Kemudian cuba set latihan penuh. Guru mol dan nisbah persamaan juga menunjukkan bagaimana pekali dibawa melalui kuantiti.

Pelajar yang boleh melakukan setiap langkah pada hari yang baik masih tergelincir di bawah tekanan. Guru dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh memerhati susun atur kerja anda dan membantu membina urutan yang melindungi tanda.