Bindungsenergie Maß für energetische Stabilität PDF

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Bindungsenergie

Maß für energetische Stabilität

Für diese exotherme Reaktion, weil die Produkte einen niedrigeren Energiegehalt als die Reaktanten haben, sind sie daher energetisch stabiler. Und für diese endothermen Reaktionen sind die Produkte daher energetisch instabil.

N.B. "Stabilität" ist in einem relativen Sinn. Weil die Durchführbarkeit einer Reaktion nicht allein von der Enthalpieänderung abhängt, kann die Reaktion kinetisch kontrolliert werden.

Sowohl Diamant als auch Graphit sind energetisch instabil und neigen dazu, mit O2 unter Bildung von Kohlendioxid zu reagieren. Graphit und Diamant können jedoch lange Zeit bei Raumbedingungen gelagert werden. Es ist so, weil die Reaktionen so langsam sind, dass sowohl Diamant als auch Graphit kinetisch stabil sind (hohe Aktivierungsenergie ist erforderlich, um das riesige kovalente Netvon Diamant oder Graphit zu brechen)

Die Enthalpieänderung der Verbrennung von Diamant und Graphit ist wie folgt: C (Diamant) + O 2 (g) C (Graphit) + O 2 (g)





CO 2 (g)

CO 2 (g)





= - 385,4 kJ mol -1

= - 383,4 kJ mol -1

Welches ist das stabilere Allotrop, Diamant oder Graphit?

Energetische Bildung kovalenter Verbindungen

Die Standard-Bindungsdissoziationsenthalpie ist die Energiemenge (pro Mol), die erforderlich ist, wenn eine bestimmte Bindung in einer spezifischen Verbindung mit den Molekülen aufgebrochen wird und die

resultierenden Fragmente in ihrem Standardzustand vorliegen. Dieser Wert ist immer positiv.

Bindungsenergie ist der durchschnittliche Wert der Energie, die mit einer Anleihe verbunden ist. Dies ist der Durchschnitt der Dissoziationsenergien eines bestimmten Bindungstyps.

Bestimmung der Bindungsenthalpien nach Additivitätsregel

Beispiel: Im Falle von Methan kann die CH-Bindungsenergie aus der Gesamtmenge an Energie berechnet werden, die erforderlich ist, um das Molekül in die einzelnen Atome zu zerlegen, d. H. Das Molekül zu atomisieren.

CH4 (g) C (g) + 4H (g) Hd (298 K) = + 1652 kJ mol-1

Weil es das Brechen von vier C-H-Bindungen beinhaltet und wir angenommen haben, dass alle C-H-Bindungen die gleiche Energie haben. Deshalb

Die Bindungsenergie (Bindungsenergieterm) jeder C = H-Bindung = _____________ kJ mol-1

N. B. Die Bindungsenergie einer bestimmten Art von Bindung kann sich ändern, wenn sich die Umgebung verändert. Beispielsweise: CCl 4 E (C = Cl) = + 327 kJ mol -1 CH 3 Cl E (C = Cl) = + 335 kJ mol -1 C2H5Cl E (C = Cl) = + 342 kJ mol-1

Die Bindungsenergie hängt von der Umgebung der Bindung ab, z. an welches Atom oder welche Gruppe von Atomen hängt die Bindung an?

Anwendung von Bindungsenthalpie

Bindungsenthalpien können bei der Berechnung von Reaktionsenthalpien verwendet werden, indem angenommen wird, dass die Bindungsenthalpie eines bestimmten Bindungstyps konstant ist. Und aufgrund dieser Annahme ist die Berechnung nicht so genau wie die aus Experimenten.

Energetik der Bildung ionischer Verbindungen

Gitterenergie Gitterenergie eines ionischen Kristalls ist die Standardenthalpie der Bildung des Kristallgitters aus seinen konstituierenden Ionen im gasförmigen Zustand. Zum Beispiel ist die Gitterenergie von Natriumchlorid die Enthalpieänderung der folgenden Reaktion:

Elektronenaffinität Elektronenaffinität (E.A.) ist die Energieänderung, wenn ein Mol Elektronen zu einem Mol neutraler Atome oder Ionen des Elements hinzugefügt wird.

Energieänderung beim Auflösen von ionischem Feststof

Wenn sich ein ionischer Feststof in einem Lösungsmittel löst, sind zwei Enthalpie-Terme beteiligt.

1. Die Ionen müssen vom Ionengitter getrennt sein. Die benötigte Energie ist die Gitterdissoziationsenergie.

2. Die getrennten Ionen interagieren mit den Wassermolekülen. Wenn das Lösungsmittel polar ist, kann ein geladenes Ion an ein Ende eines polaren Lösungsmittelmoleküls angezogen werden. Die Energie, die freigesetzt wird, wenn diese anziehenden Kräfte ins Spiel kommen, ist eine

Kompensation für die Energie, die erforderlich ist, um das Gitter zu dissoziieren.

Die Anlagerung von polaren Molekülen an Ionen ist als Solvatation bekannt. (Wenn Wasser das Lösungsmittel ist, wird der Prozess Hydratation genannt.) Die Energie, die freigesetzt wird, wenn ein Mol einer Substanz in Form eines gasförmigen Ions solvatisiert wird, wird Solvationsenergie (Hydratationsenergie) genannt.

Die Lösungsenthalpie ist der Unterschied zwischen der Gitterenergie und der Hydratationsenergie. Die Lösungswärme ist gewöhnlich klein verglichen mit der Gitterenergie. Es kann positiv oder negativ sein. H

Lösung = H Hydratation - H Gitter...