Brug obligationenergier til at finde enthalpy ændring

Du kan bruge bindingsenergier til at finde entalpiændringen af ​​a kemisk reaktion. Dette eksempelproblem viser, hvad man skal gøre.

Du ønsker muligvis at gennemgå love om termokemi og endotermiske og eksoterme reaktioner før du begynder. En tabel med enkeltbindingsenergier er tilgængelig for at hjælpe dig.

Anslå ændring i entalpi, ΔH, for følgende reaktion:

H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2 HCI (g)

For at løse dette problem skal du tænke på reaktionen i form af enkle trin:

Trin 1 Reaktantmolekylerne, H₂ og Cl₂, nedbrydes i deres atomer.

H₂(g) → 2H (g)
cl₂(g) → 2 Cl (g)

Trin 2 Disse atomer kombineres og danner HCl-molekyler.

2H (g) + 2 Cl (g) → 2 HCI (g)

I det første trin brydes H-H- og Cl-Cl-obligationerne. I begge tilfælde brydes en mol af obligationer. Når vi ser på enkeltbindingsenergierne for H-H og Cl-Cl-bindingerne, finder vi dem at være +436 kJ / mol og + 243 kJ / mol, derfor til det første trin i reaktionen:

ΔH1 = + (436 kJ + 243 kJ) = +679 kJ

Obligationsafbrydelse kræver energi, så vi forventer, at værdien for ΔH er positiv i dette trin.

I det andet trin i reaktionen dannes to mol H-Cl-bindinger. Båndbrydning frigiver energi, så vi forventer, at ΔH for denne del af reaktionen har en negativ værdi. Ved hjælp af tabellen viser det sig, at enkeltbindingsenergien for en mol H-Cl-bindinger er 431 kJ:

AH₂ = -2 (431 kJ) = -862 kJ

Ved at anvende Hess's lov, ΔH = ΔH₁ + ΔH₂

ΔH = +679 kJ - 862 kJ
ΔH = -183 kJ

Entalpiændringen for reaktionen vil være ΔH = -183 kJ.