Calcola l'energia di legame

L`energia di legame è un concetto importante in chimica che definisce la quantità di energia richiesta per rompere un legame tra un gas legato in modo covalente. Questo tipo di energia di legame non si applica ai legami ionici. Quando due atomi si legano per formare una nuova molecola, è possibile determinare quanto è forte il legame tra gli atomi misurando la quantità di energia necessaria per rompere quel legame. Ricorda, un singolo atomo non ha energia di legame: è il legame tra due atomi che ha energia. Per calcolare l`energia di legame di una reazione, è sufficiente determinare il numero totale di legami rotti e quindi sottrarre il numero totale di legami formati.

Passi

Parte 1 di 2: Determinazione dei legami rotti e formati

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1. Definire l`equazione per il calcolo dell`energia di legame. L`energia del legame è definita dalla somma di tutti i legami rotti meno la somma di tutti i legami formati: ΔH = ∑H(legami rotti) - h(legami formati). ΔH è la variazione dell`energia di legame, chiamata anche entalpia di legame e ∑H è la somma delle energie di legame per ciascun lato dell`equazione.
  • Questa equazione è una forma della legge di Hess.
  • L`unità per l`energia di legame è kilojoule per mole, o kJ/mol.
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2. Disegna l`equazione chimica che mostra tutti i legami tra le molecole. Quando un`equazione di reazione viene scritta semplicemente con simboli e numeri chimici, è utile tracciare questa equazione per mostrare tutti i legami tra i diversi elementi e molecole. Con questa rappresentazione visiva puoi facilmente contare tutti i legami che si rompono e si formano sul lato della reazione e del prodotto dell`equazione.
  • Ricorda che il lato sinistro dell`equazione contiene tutti i reagenti e il lato destro contiene tutti i prodotti.
  • I legami singoli, doppi e tripli hanno energie di legame diverse, quindi assicurati di disegnare il diagramma che mostra i legami corretti tra gli elementi.
  • Ad esempio, se usi l`equazione H2(g) + fr2(G) ---> 2 HBr(g) significherebbe una reazione tra 2 idrogeno e 2 bromo, quindi questo sembrerebbe H-H + Br-Br ---> 2 H-Br. I trattini rappresentano i singoli legami tra gli elementi nei reagenti ei prodotti.
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    3. Impara le regole per contare i legami rotti e formati. Nella maggior parte dei casi, le energie di legame utilizzate per questi calcoli saranno medie. Lo stesso legame può avere un`energia di legame leggermente diversa in base alla molecola in cui è formato - ecco perché generalmente vengono utilizzate energie di legame medie..
  • Un legame singolo, doppio e triplo sono tutti trattati come un legame spezzato. Tutti hanno energie di legame diverse, ma contano solo come un unico legame spezzato.
  • Lo stesso vale per la formazione di un legame singolo, doppio o triplo. Questi sono contati come un unico legame formato.
  • Nel nostro esempio, tutte le obbligazioni sono obbligazioni singole.
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    4. Scegli i legami rotti sul lato sinistro dell`equazione. Il lato sinistro contiene i reagenti. Questi rappresentano tutti i legami rotti nell`equazione. Questo è un processo endotermico che richiede l`assorbimento di energia per rompere i legami.
  • Nel nostro esempio, il lato sinistro ha 1 legame H-H e 1 legame Br-Br.
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    5. Conta i legami formati sul lato destro dell`equazione. Il lato destro contiene tutti i prodotti. Questi sono tutti i legami che si formeranno. Questo è un processo esotermico che rilascia energia, solitamente sotto forma di calore.
  • Nel nostro esempio il lato destro ha 2 legami H-Br.
  • Parte 2 di 2: Calcolo dell`energia di legame

    Immagine titolata Calculate Bond Energy Step 6
    1. Cerca le energie di legame dei legami in questione. Esistono molte tabelle che contengono informazioni sulle energie di legame medie per un legame specifico. Queste tabelle possono essere trovate online o in un libro di chimica. È importante notare che queste energie di legame sono sempre per le molecole allo stato gassoso.
    • Nel nostro esempio devi trovare l`energia di legame per un legame H-H, un legame Br-Br e un legame H-Br.
    • H-H = 436 kJ/mol, Br-Br = 193 kJ/mol e H-Br = 366 kJ/mol.
    • Per calcolare l`energia di legame per le molecole allo stato liquido, devi anche cercare la variazione di entalpia della vaporizzazione della molecola liquida. Questa è la quantità di energia necessaria per convertire il liquido in un gas. Questo numero viene aggiunto all`energia di legame totale.
    • Ad esempio: se hai acqua liquida, dovresti aggiungere la variazione di entalpia dell`evaporazione dell`acqua (+41 kJ) all`equazione.
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    2. Moltiplica le energie di legame per il numero di legami rotti. In alcune equazioni, lo stesso legame può essere rotto più volte. Ad esempio, supponiamo che la molecola contenga quattro atomi di idrogeno, quindi l`energia di legame dell`idrogeno deve essere contata quattro volte o moltiplicata per 4.
  • Nel nostro esempio, c`è un solo legame di ogni molecola, quindi le energie di legame vengono semplicemente moltiplicate per uno.
  • H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
  • Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
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    3. Somma tutte le energie vincolanti dei legami spezzati. Dopo aver moltiplicato le energie di legame per il numero di legami individuali, devi sommare tutti i legami sul lato di reazione.
  • Nel nostro esempio, la somma dei legami rotti è H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol.
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    4. Moltiplica le energie di legame per il numero di legami formati. Proprio come hai fatto per i legami rotti sul lato di reazione, moltiplichi il numero di legami formati dalla rispettiva energia di legame. Se si formano quattro legami idrogeno, allora devi moltiplicare quell`energia di legame per quattro.
  • Nel nostro esempio abbiamo formato 2 legami H-Br, quindi l`energia di legame di H-Br (366 kJ/mol) sarà moltiplicata per due: 366 x 2 = 732 kJ/mol.
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    5. Somma tutte le energie di legame formate. Ancora una volta, proprio come hai fatto con i legami rotti, sommerai tutti i legami formati sul lato del prodotto. A volte hai formato un solo prodotto e puoi saltare questo passaggio.
  • Nel nostro esempio si forma un solo prodotto, quindi l`energia dei legami formati è semplicemente l`energia dei 2 legami H-Br, o 732 kJ/mol.
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    6. Sottrarre i legami formati dai legami rotti. Dopo aver sommato tutte le energie di legame per entrambi i lati, sottrarre semplicemente i legami formati dai legami rotti. Ricorda l`equazione: ΔH = ∑H(link interrotti) - h(legami formati). Inserisci i valori calcolati nell`equazione e calcola la somma meno.
  • Nel nostro esempio: ΔH = ∑H(legami rotti) - h(legami formati) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
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    7. Determina se l`intera reazione è stata endotermica o esotermica. Il passaggio finale nel calcolo dell`energia di legame è determinare se la reazione rilascia energia o consuma energia. Una reazione endotermica (quella che consuma energia) avrà un`energia di legame finale che è positiva, mentre una reazione esotermica (quella che rilascia energia) avrà un`energia di legame negativa.
  • Nel nostro esempio, l`energia di legame finale è negativa, quindi la reazione è esotermica.

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