Verwenden Sie Bindungsenergien, um Enthalpieänderungen zu finden

Sie können Bindungsenergien verwenden, um die Enthalpieänderung von a zu ermitteln chemische Reaktion. Dieses Beispielproblem zeigt, was zu tun ist.

Vielleicht möchten Sie die überprüfen Gesetze der Thermochemie und endotherme und exotherme Reaktionen Bevor Sie beginnen. Ein Tisch von Einfachbindungsenergien steht zur Verfügung, um Ihnen zu helfen.

Schätzen Sie die Änderung der Enthalpie, ΔH für die folgende Reaktion:

H.₂ (g) + Cl₂ (g) → 2 HCl (g)

Um dieses Problem zu lösen, stellen Sie sich die Reaktion in einfachen Schritten vor:

Schritt 1 Die Reaktantenmoleküle H.₂ und Cl₂zerfallen in ihre Atome.

H.₂(g) → 2 H (g)
Cl₂(g) → 2 Cl (g)

Schritt 2 Diese Atome bilden zusammen HCl-Moleküle.

2 H (g) + 2 Cl (g) → 2 HCl (g)

Im ersten Schritt werden die H-H- und Cl-Cl-Bindungen aufgebrochen. In beiden Fällen wird ein Mol Bindungen gebrochen. Wenn wir die Einfachbindungsenergien für die H-H- und Cl-Cl-Bindungen nachschlagen, stellen wir fest, dass sie +436 kJ / mol und + 243 kJ / mol betragen, daher für den ersten Schritt der Reaktion:

ΔH1 = + (436 kJ + 243 kJ) = +679 kJ

Das Brechen von Bindungen erfordert Energie, daher erwarten wir, dass der Wert für ΔH für diesen Schritt positiv ist.

Im zweiten Reaktionsschritt werden zwei Mol H-Cl-Bindungen gebildet. Das Brechen von Bindungen setzt Energie frei, daher erwarten wir, dass ΔH für diesen Teil der Reaktion einen negativen Wert hat. Unter Verwendung der Tabelle wird die Einfachbindungsenergie für ein Mol H-Cl-Bindungen zu 431 kJ bestimmt:

ΔH₂ = -2 (431 kJ) = -862 kJ

Durch Auftragen Hess 'GesetzΔH = ΔH₁ + ΔH₂

ΔH = +679 kJ - 862 kJ
ΔH = -183 kJ

Die Enthalpieänderung für die Reaktion beträgt ΔH = -183 kJ.