-Енергія хімічного зв’язку
Утворення молекул простих чи складних речовин з атомів супроводиться виділенням енергії, яка називається атомарною енергією утворення. Вона дорівнює енергії атомізації (з протилежним знаком), тобто тепловому ефекту розщеплення речовини на вільні атоми. Енергію атомізації називають також енергією дисоціації молекул.
Для простих речовин, молекули яких складаються з двох атомів, зв’язаних одинарним зв’язком, енергія атомізації дорівнює енергії хімічного зв’язку. Так, енергія дисоціації молекул водню на вільні атоми Ндис = 435 кДж/моль, звідки енергія хімічного зв’язку Н—Н Езв(Н–Н) = 435 кДж. Енергія дисоціації молекул хлору Сl2 Ндис = 243 кДж/моль, а Езв(Сl–Сl) = 243 кДж.
Аналогічно можна визначити енергію хімічного зв’язку і для інших двохатомних молекул, проте, слід пам’ятати, що для складних речовин енергія утворення з простих речовин менша, ніж енергія утворення з вільних атомів. Це пов’язано з тим, що частина енергії витрачається на розрив зв’язків у молекулах простих речовин. Вважатимемо, що утворення молекули НСl відбувається в дві стадії (дисоціація молекул Н2 і Сl2 на атоми і утвореная молекули НСl з вільних атомів):
1/2Н2 (г) = Н (г); 1/2Н1;
1/2Сl2 (г) = Сl (г); 1/2Н2;
Н (г) + Сl (г) = НСl (г); Н3.
Якщо відома теплота утворення НС1 з простих речовин:
1/2Н2 (г) + 1/2Сl2 (г) = НСl (г); Нутв = –92 кДж,
то відповідно до закону Гесса можна записати, що
Нутв = Н1 + Н2 + Н3,
звідки атомарна енергія утворення НСl
Н3 = Нутв – 1/2Н1 – 1/2Н2 = –92 – 435/2 – 243/2 = –431 кДж,
а енергія хімічного зв'язку Н–Сl
Езв(Н–Сl) = 431 кДж.
Для молекул, які мають в своєму складі більш як два атоми, застосовують поняття "середня енергія хімічного зв’язку". Так, для метану СН4 енергія одного зв’язку С–Н дорівнює:
Езв(С–Н) = Нат /4,
де Нат – енергія атомізації метану.
Енергія хімічного зв’язку дає змогу порівняти міцність зв’язків одних атомів з іншими, а також оцінити енергію утворення молекул з вільних атомів.
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 Наверх ↑