คุณคำนวณการเปลี่ยนแปลงพลังงานของปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาต่อไปนี้อย่างไร

ตอบ:

ใช้ enthalpies พันธบัตร (?)

คำอธิบาย:

สมมติว่าคุณหมายถึง เอนทัล การเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาจะชัดเจนขึ้น ในขณะที่ Truong-Son ชี้ให้เห็นว่ามันเป็นเรื่องยุ่งยากในการคำนวณโดยใช้สมการชโรดิงเงอร์ถ้าเรากำลังพูดถึง พลังงาน เปลี่ยนแปลง

เนื่องจากเรากำลังพูดถึงการเปลี่ยนแปลงของ Enthalpy เราสามารถใช้ enthalpies พันธบัตรจากตารางเพื่อแก้ปัญหานี้ ฉันพบเอนทาลปีพันธบัตรของฉันในหนังสือเล่มนี้ตารางที่ 11 (ความอนุเคราะห์จาก Ibchem.com)

เราจำเป็นต้องกำหนดสิ่งที่พันธบัตรจะแตกและสิ่งที่จะเกิดขึ้น การทำลายพันธะคือการดูดความร้อนเราจำเป็นต้องใช้พลังงานในการทำลายพันธะดังนั้นคุณค่า # DeltaH # จะเป็นบวก

การทำพันธะคือคายความร้อนหมายถึงพลังงานจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมและ # DeltaH # จะเป็นลบ

จากด้านผลิตภัณฑ์ของแผนภาพเราจะเห็นว่าก๊าซไฮโดรเจนและพันธะคู่ C-O ได้หายไปดังนั้นพันธะที่เกี่ยวข้องจะต้องถูกทำลายในขั้นตอนแรก!

ดังนั้น:

การแตกพันธะคู่ C-O =# DeltaH = + 745 kj mol ^ -1 #*

การทำลายพันธะเดี่ยว H-H = # DeltaH = + 436 kj mol ^ -1 #

* (ไม่ใช่ค่าในหนังสือเล่มเล็กเนื่องจากบางคนชี้ให้เห็นว่าค่าในหนังสือเล่มนี้สูงเกินไป)

ถ้าเราต้องการที่จะถี่ถ้วนเราสามารถเปรียบเทียบพันธะทั้งหมดทั้งด้านผลิตภัณฑ์และด้านปฏิกิริยา แต่ที่นี่เราจะเห็นว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงในเมธิล # (- CH_3) # กลุ่มเพื่อ "ทำลายและสร้าง" จะยกเลิกคณิตศาสตร์

อย่างไรก็ตามในด้านผลิตภัณฑ์ตอนนี้เรามีคาร์บอนศูนย์กลางเดียวที่ถูกผูกมัดกับไฮโดรเจนออกซิเจนและในทางกลับกันออกซิเจนจะถูกผูกมัดกับไฮโดรเจน เรามี 3 พันธะใหม่ที่ไม่ได้อยู่ในขั้นตอนของสารตั้งต้น

เราได้สร้างพันธะดังต่อไปนี้:

การขึ้นรูปพันธะเดี่ยว C-H = # DeltaH = -414 kj mol ^ -1 #

การขึ้นรูปด้วยพันธะเดี่ยว O-H =# DeltaH = -463 kj mol ^ - #

การขึ้นรูปพันธะเดี่ยว C-O = # DeltaH = -358 kj mol ^ -1 #

ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีโดยรวมควรเป็นการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดของเอนทาลปีสรุป

#745+436+(-414)+(-463)+(-358)=-54#

# DeltaH = -54 kj mol ^ -1 #