Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Banden maken en breken
- Vind de Bond Energy
- Bereken obligatie-energie
- Endotherm of Exotherm?
Om de bindingsenergie in een chemische reactie te berekenen, inspecteert u de reactievergelijking en telt u de energieën op in de bindingen van de moleculen voor zowel producten als reactanten. De berekening laat zien of de reactie exotherm is (warmte afgeeft) of endotherm (warmte absorbeert).
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Om de bindingsenergie in een chemische reactie te berekenen, inspecteert u de reactievergelijking en telt u de energieën op in de bindingen van de moleculen voor zowel producten als reactanten.
Banden maken en breken
Atomen zijn stabieler en bezetten lagere energietoestanden wanneer ze aan elkaar worden gebonden. Houd er bij het berekenen van bindingsenergieën rekening mee dat de energie aan de linkerkant van de vergelijking wordt gebruikt om de bindingen van de reactantmoleculen te verbreken en energie aan de rechterkant komt van energie die vrijkomt door bindingen in de productmoleculen.
Vind de Bond Energy
Om de bindingsenergie te berekenen, onderzoekt u de vergelijking voor de chemische reactie waarin u geïnteresseerd bent. Noteer de elementen die bij de reactie betrokken zijn en de bindingen die ze bij elkaar houden. Zoek de bindingen op in een tabel met bindingsenergieën en noteer ze aan beide zijden van de vergelijking. Merk ook op of de binding enkel, dubbel of drievoudig is. Dit is bijvoorbeeld de vergelijking voor de verbranding van methaan:
CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2
Aan de linkerkant van de vergelijking heb je 4 waterstof-koolstof (enkele) bindingen en 2 zuurstof-zuurstof (dubbele) bindingen. De rechterkant heeft 4 zuurstof-waterstof (enkele) bindingen en 2 koolstof-zuurstof (dubbele) bindingen. Uit een tabel kun je zien dat elke waterstof-koolstofbinding goed is voor 413 KJ / Mol, zuurstof-zuurstof is 495 KJ / Mol, zuurstof-waterstof is 467 KJ / Mol en koolstof-zuurstof is 358 KJ / Mol.
Bereken obligatie-energie
Voor je reactievergelijking vermenigvuldig je het aantal bindingen met de bindingsenergieën:
(4) Koolstof-waterstofbindingen bij 413 KJ / Mol = 1.652 KJ / Mol.
(2) Zuurstof-zuurstofbindingen (dubbele bindingen) bij 495 KJ / Mol = 990 KJ / Mol.
(4) Zuurstof-waterstofbindingen bij 467 KJ / Mol = 1,868 KJ / Mol.
(2) Koolstof-zuurstofbindingen (dubbele bindingen) bij 799 KJ / Mol = 1.598 KJ / Mol.
Endotherm of Exotherm?
Om te zien of de reactie endotherm of exotherm is, tel je de energieën voor beide kanten op en vergelijk je ze. De linkerkant heeft 1.652 KJ / Mol + 990 KJ / Mol = 2.642 KJ / Mol. De rechterkant heeft 1.868 KJ / Mol + 1.598 KJ / Mol = 3.466 KJ / Mol. De energie die nodig is om de bindingen aan de linkerkant van de vergelijking te verbreken, is minder dan de energie die wordt afgegeven door de bindingen aan de rechterkant te maken. Volgens afspraak, 2,642 KJ / Mol - 3,466 KJ / Mol = -824 KJ / Mol. Het negatieve getal betekent dat energie de reactie verlaat als warmte. Omdat het totaal een negatief getal is, is de reactie exotherm. Als het aantal positief was, zou de reactie endotherm zijn.