בייַשפּיל פֿון אַ דיסקוסיע־פֿראַגע וועגן בונד־ענערגיע
הקדמה
בונד ענערגיע איז א שליסל קאנצעפט אין כעמיע וואס העלפט אונז פארשטיין די ענערגיע וואס איז נויטיג צו צעברעכן א בונד אין א מאלעקול. פשוט געזאגט, בונד ענערגיע איז די מאס ענערגיע וואס איז נויטיג צו צעטיילן צוויי אטאמען וואס זענען פארבונדן צוזאמען אין א מאלעקול אין באזונדערע אטאמען. אין דעם ארטיקל וועלן מיר פארשטיין דעם קאנצעפט פון בונד ענערגיע דורך עטלעכע ביישפיל פראבלעמען און זייער דיסקוסיע.
דער באַגריף פון בונד ענערגיע
בונד ענערגיע ווערט אויסגעדריקט אין קילאָדזשולז פּער מאָל (kJ/mol), און יעדער טיפּ כעמישע בונד האט אַן אַנדערע בונד ענערגיע. למשל, די בונד ענערגיע פֿאַר אַן איינציקע C-H (קאַרבאָן-וואַסערשטאָף) בונד איז אַנדערש פֿון דער בונד ענערגיע פֿאַר אַ טאָפּלטע C=O (קאַרבאָן-זויערשטאָף) בונד.
די גלייכונג וואָס מען ניצט געוויינטלעך צו רעכענען די ענטהאַלפּיע ענדערונג פון אַ רעאַקציע (\(\Delta H\)) באַטראַכטנדיק די בונד ענערגיעס איז:
\[
ΔH = ΔD רעאַקטאַנטן – ΔD פּראָדוקטן
\]
וואו \(D_{\text{רעאַקטאַנטן}}\) און \(D_{\text{פּראָדוקטן}}\) זענען די בונד ענערגיעס וואָס זענען פֿאַרבונדן אין די רעאַקטאַנטן און פּראָדוקטן. מיט אַנדערע ווערטער, די סומע פֿון די בונד ענערגיעס אין די רעאַקטאַנטן מינוס די סומע פֿון די בונד ענערגיעס אין די פּראָדוקטן.
בייַשפּיל פֿראַגן און דיסקוסיע
פראגע 1
עס איז באַקאַנט אַז די דורכשניטלעכע בונד ענערגיע פֿאַר די פאלגענדע בונדן איז:
– HH בונד: 436 קדזש/מאָל
– O=O בונד: 498 קדזש/מאָל
– HO בונד: 463 קדזש/מאָל
רעכנט אויס די ענטהאלפּיע ענדערונג (ΔH) פֿאַר דער פֿאָלגנדיקער רעאַקציע:
\[
2ה_2(ג) + אָ_2(ג) \rightarrow 2H_2O(ג)
\]
פֿאַרעפֿנטלעכט:
דער ערשטער שריט איז צו שרייבן די רעאקציע און ציילן די צאָל בונדן וואָס זענען פאָרשטעלן אין די רעאַקטאַנץ און פּראָדוקטן.
פֿאַר די רעאַקטאַנטן:
– 2 מאָלעקולן פון \(H_2\) מיינט אז עס זענען דא 2 HH בונדן
– 1 מאָלעקול פון \(O_2\) מיינט אַז עס איז דאָ 1 O=O בונד
פֿאַר פּראָדוקטן:
– 2 \(H_2O\) מאלעקולן מיינט 4 HO בונדן
גאַנץ בונד ענערגיע אין די רעאַקטאַנץ:
\[
2 \times \text{בונד ענערגיע HH} + 1 \times \text{בונד ענערגיע O=O}
\]
\[
= 2 מאָל 436 + 1 מאָל 498
\]
\[
= קסנומקס + קסנומקס
\]
\[
= 1370 \text{ קדזש/מאָל}
\]
גאַנץ בונד ענערגיע אין דעם פּראָדוקט:
\[
4 \times \text{HO בונד ענערגיע}
\]
\[
= 4 מאָל 463
\]
\[
= 1852 \text{ קדזש/מאָל}
\]
ענטהאלפּיע ענדערונג (\(\Delta H\)):
\[
ΔH = ΔD רעאַקטאַנטן – ΔD פּראָדוקטן
\]
\[
= 1370 \טעקסט {קדזש/מאָל} - 1852 \טעקסט {קדזש/מאָל}
\]
\[
= -482 \text{ kJ/mol}
\]
אַזוי, די ענטהאַלפּיע ענדערונג פֿאַר דער רעאַקציע איז \(-482\) kJ/mol.
פראגע 2
מען נעמט אן אז די פאלגנדע בונד ענערגיעס זענען באקאנט:
– CH בונד: 414 קדזש/מאָל
– C=C בונד: 612 קדזש/מאָל
– HH בונד: 436 קדזש/מאָל
רעכנט אויס די ענטהאלפּיע ענדערונג (ΔH) פֿאַר דער פֿאָלגנדיקער רעאַקציע:
\[
C_2H_4(ג) + H_2(ג) \rightarrow C_2H_6(ג)
\]
פֿאַרעפֿנטלעכט:
דער ערשטער שריט איז צו שרייבן די רעאקציע און ציילן די צאָל בונדן וואָס זענען פאָרשטעלן אין די רעאַקטאַנץ און פּראָדוקטן.
פֿאַר די רעאַקטאַנטן:
– 1 מאָלעקול פון \(C_2H_4\) (עטאַלין) האט 4 CH בונדן און 1 C=C בונד
– 1 מאָלעקול פון \(H_2\) האט 1 HH בונד
פֿאַר פּראָדוקטן:
– 1 מאָלעקול פון \(C_2H_6\) (עטאַן) האט 6 CH בונדן און 1 CC בונד
גאַנץ בונד ענערגיע אין די רעאַקטאַנץ:
\[
4 \times \text{בונד ענערגיע CH} + 1 \times \text{בונד ענערגיע C=C} + 1 \times \text{בונד ענערגיע HH}
\]
\[
= 4 × 414 + 1 × 612 + 1 × 436
\]
\[
= קסנומקס + קסנומקס + קסנומקס
\]
\[
= 2704 \text{ קדזש/מאָל}
\]
גאַנץ בונד ענערגיע אין דעם פּראָדוקט:
\[
6 \times \text{CH בונד ענערגיע} + 1 \times \text{CC בונד ענערגיע}
\]
\[
= 6 מאָל 414 + 1 מאָל 348
\]
\[
= קסנומקס + קסנומקס
\]
\[
= 2832 \text{ קדזש/מאָל}
\]
ענטהאלפּיע ענדערונג (\(\Delta H\)):
\[
ΔH = ΔD רעאַקטאַנטן – ΔD פּראָדוקטן
\]
\[
= 2704 \טעקסט {קדזש/מאָל} - 2832 \טעקסט {קדזש/מאָל}
\]
\[
= -128 \text{ kJ/mol}
\]
אַזוי, די ענטהאַלפּיע ענדערונג פֿאַר דער רעאַקציע איז \(-128\) kJ/mol.
קעסימפּולאַן
דער באַגריף פון בונד ענערגיע איז אַ יסודותדיקער עלעמענט אין שטודירן כעמישע רעאַקציעס און זייערע ענטהאַלפּי ענדערונגען. אין דעם אַרטיקל, האָבן מיר דיסקוטירט צוויי בייַשפּיל פּראָבלעמען וואָס ווייַזן ווי צו רעכענען ענטהאַלפּי ענדערונגען פֿאַר רעאַקציעס ניצן בונד ענערגיע. דאָס פארשטאנד איז קריטיש אין אַ ברייט קייט פון כעמישע אַפּלאַקיישאַנז, פון אָרגאַניש סינטעז ביז ברענשטאָף אַנטוויקלונג. אַ טיפער פארשטאנד קען דערגרייכט ווערן דורך רעגולער פּראַקטיק און אויספאָרשונג פון פארשידענע טייפּס פון כעמישע רעאַקציעס.
ביטע ניצט די טעכניקן באשריבן אין דעם ארטיקל אלס א וועגווייזער צו לייזן צוקונפטיגע בונד ענערגיע פראבלעמען, און באטראכט אנדערע צוגעלייגטע לערן רעסורסן צו פארטיפן אייער וויסן פון בונד ענערגיע כעמיע.
