Tenaga ikatan adalah konsep penting dalam kimia yang menerangkan jumlah tenaga yang diperlukan untuk memutuskan ikatan antara gas ikatan kovalen. Tenaga ikatan jenis pengisian tidak berlaku untuk ikatan ionik. Apabila 2 atom bergabung bersama untuk membentuk molekul baru, tahap kekuatan ikatan antara atom dapat ditentukan dengan mengukur jumlah tenaga yang diperlukan untuk memutuskan ikatan. Ingat, satu atom tidak mempunyai tenaga ikatan; tenaga ini hanya wujud dalam ikatan antara dua atom. Untuk mengira tenaga bon, tentukan jumlah jumlah bon yang dipecahkan, kemudian tolak jumlah bon yang terbentuk.
Langkah
Bahagian 1 dari 2: Menentukan Ikatan Pecah dan Terbentuk
Langkah 1. Tentukan persamaan untuk mengira tenaga ikatan
Tenaga bon ditakrifkan sebagai jumlah semua ikatan yang terputus ditolak bilangan ikatan yang terbentuk: H = H(memutuskan ikatan) - H(ikatan terbentuk). H adalah perubahan tenaga ikatan, juga dikenali sebagai entalpi ikatan, dan H adalah jumlah tenaga ikatan untuk setiap sisi persamaan.
- Persamaan ini adalah bentuk Hess's Law.
- Unit tenaga ikatan adalah kilojoule per mol atau kJ / mol.
Langkah 2. Tuliskan persamaan kimia yang menunjukkan semua ikatan antara molekul
Apabila persamaan untuk tindak balas dalam masalah ditulis hanya dengan simbol dan nombor kimia, menulis persamaan ini berguna kerana ia menggambarkan semua ikatan yang terbentuk antara pelbagai unsur dan molekul. Perwakilan visual ini akan membolehkan anda mengira semua ikatan yang terputus dan terbentuk di sisi reaktan dan produk persamaan.
- Ingat, bahagian kiri persamaan adalah reaktan, dan sebelah kanan adalah produk.
- Ikatan tunggal, dua dan tiga mempunyai tenaga ikatan yang berbeza jadi pastikan untuk melukis gambar rajah dengan ikatan yang betul antara unsur-unsur.
- Sebagai contoh, jika anda membuat persamaan berikut untuk tindak balas antara 2 hidrogen dan 2 bromin: H2(g) + Br2(g) - 2 HBr (g), anda akan mendapat: H-H + Br-Br - 2 H-Br. Kata hubung (-) menunjukkan ikatan tunggal antara unsur-unsur dalam reaktan dan produk.
Langkah 3. Ketahui peraturan untuk mengira bon yang pecah dan terbentuk
Dalam beberapa kes, tenaga bon yang akan digunakan untuk pengiraan ini adalah purata. Ikatan yang sama boleh mempunyai tenaga ikatan yang sedikit berbeza berdasarkan molekul yang terbentuk; oleh itu, tenaga ikatan rata-rata biasa digunakan..
- Ikatan tunggal, dua dan tiga diperlakukan sebagai 1 rehat. Semuanya mempunyai tenaga ikatan yang berbeza, tetapi dikira sebagai satu rehat.
- Perkara yang sama berlaku untuk pembentukan tunggal, dua atau tiga. Ini akan dikira sebagai satu formasi.
- Dalam contoh ini, semua bon adalah ikatan tunggal.
Langkah 4. Kenal pasti putus ikatan di sebelah kiri persamaan
Bahagian kiri persamaan mengandungi reaktan, yang akan mewakili semua ikatan yang terputus dalam persamaan. Ini adalah proses endotermik yang memerlukan penyerapan tenaga untuk memutuskan ikatan.
Dalam contoh ini, sebelah kiri mempunyai ikatan 1 H-H dan 1 ikatan Br-Br
Langkah 5. Hitung semua ikatan yang terbentuk di sebelah kanan persamaan
Bahagian kanan persamaan mengandungi semua produk. Ini semua ikatan yang akan terbentuk. Pembentukan ikatan adalah proses eksotermik yang membebaskan tenaga, biasanya dalam bentuk panas.
Dalam contoh ini, sebelah kanan mempunyai 2 ikatan H-Br
Bahagian 2 dari 2: Mengira Tenaga Bon
Langkah 1. Cari tenaga ikatan ikatan yang dimaksudkan
Terdapat banyak jadual yang mengandungi maklumat mengenai tenaga ikatan rata-rata ikatan tertentu. Anda boleh mencarinya di internet atau di buku kimia. Penting untuk diperhatikan bahawa maklumat tenaga ikatan dalam jadual selalu untuk molekul gas.
- Contohnya, anda ingin mencari tenaga ikatan H-H, Br-Br, dan H-Br.
- H-H = 436 kJ / mol; Br-Br = 193 kJ / mol; H-Br = 366 kJ / mol.
-
Untuk mengira tenaga ikatan molekul dalam bentuk cecair, anda juga perlu mencari entalpi perubahan pengewapan bagi molekul cecair. Ini adalah jumlah tenaga yang diperlukan untuk mengubah cecair menjadi gas. Nombor ini ditambah hingga jumlah tenaga bon.
Contohnya: Sekiranya soalan diajukan mengenai air cair, tambahkan perubahan entalpi pengewapan air (+41 kJ) ke persamaan
Langkah 2. Gandakan tenaga ikatan dengan bilangan ikatan yang terputus
Dalam beberapa persamaan, anda boleh memutuskan ikatan yang sama berkali-kali. Sebagai contoh, jika 4 atom hidrogen berada dalam molekul, tenaga ikatan hidrogen mesti dikira empat kali, alias kali 4.
- Dalam contoh ini, hanya ada 1 ikatan setiap molekul, jadi gandakan tenaga ikatan dengan 1.
- H-H = 436 x 1 = 436 kJ / mol
- Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ / mol
Langkah 3. Tambahkan semua tenaga ikatan dari ikatan yang terputus
Setelah mengalikan tenaga ikatan dengan bilangan ikatan individu, anda perlu menambahkan semua ikatan di sisi reaktan.
Dalam contoh kita, bilangan bon yang dipecahkan adalah H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ / mol
Langkah 4. Gandakan tenaga ikatan dengan bilangan ikatan yang terbentuk
Seperti ketika memutuskan ikatan pada sisi reaktan, anda mesti memperbanyak bilangan ikatan yang dibentuk oleh tenaga ikatan masing-masing. Sekiranya 4 ikatan hidrogen terbentuk, kalikan tenaga ikatan tersebut dengan 4.
Dalam contoh ini, 2 ikatan H-Br dibentuk supaya tenaga ikatan H-Br (366 kJ / mol) akan didarabkan dengan 2: 366 x 2 = 732 kJ / mol
Langkah 5. Tambahkan semua tenaga ikatan yang terbentuk
Sekali lagi, seperti ikatan putus, semua bon yang terbentuk di sisi produk ditambahkan. Kadang kala hanya 1 produk terbentuk dan anda boleh melangkau langkah ini.
Dalam contoh kita, hanya ada 1 produk yang terbentuk sehingga tenaga ikatan yang terbentuk sama dengan tenaga ikatan 2 ikatan H-Br yang 732 kJ / mol
Langkah 6. Kurangkan bilangan ikatan yang terbentuk oleh ikatan yang terputus
Setelah semua tenaga ikatan di kedua sisi ditambahkan, tolak ikatan yang putus dengan ikatan yang terbentuk. Ingat persamaan ini: H = H(memutuskan ikatan) - H(ikatan terbentuk). Masukkan nombor ke dalam formula dan tolak.
Dalam contoh ini: H = H(memutuskan ikatan) - H(ikatan terbentuk) = 629 kJ / mol - 732 kJ / mol = -103 kJ / mol.
Langkah 7. Tentukan sama ada keseluruhan tindak balas adalah endotermik atau eksotermik
Langkah terakhir adalah mengira tenaga ikatan untuk menentukan sama ada tindak balas melepaskan tenaga atau menggunakan tenaga. Endotermik (yang menggunakan tenaga) akan mempunyai tenaga ikatan akhir yang positif, sementara reaksi eksotermik (yang melepaskan tenaga) akan mempunyai tenaga ikatan negatif.
