Àpẹẹrẹ Ìbéèrè Ìjíròrò lórí Agbára Bond
Pendahuluan
Agbara asopọ jẹ ero pataki ninu kemistri ti o ṣe iranlọwọ fun wa lati ni oye agbara ti o nilo lati fọ asopọ laarin molikula kan. Ni kukuru, agbara asopọ jẹ iye agbara ti o nilo lati ya awọn atomu meji ti a so pọ mọ molikula kan si awọn atomu lọtọ. Ninu nkan yii, a yoo loye ero agbara asopọ nipasẹ ọpọlọpọ awọn iṣoro apẹẹrẹ ati ijiroro wọn.
Èrò ti Agbára Bond
Agbára ìdè ni a ń fihàn nínú kilojoules fún mole kọ̀ọ̀kan (kJ/mol), àti pé oríṣiríṣi ìdè kẹ́míkà kọ̀ọ̀kan ní agbára ìdè tó yàtọ̀ síra. Fún àpẹẹrẹ, agbára ìdè fún ìdè kan ṣoṣo (carbon-hydrogen) yàtọ̀ sí agbára ìdè fún ìdè C=O (carbon-oxygen) méjì.
Ìgbékalẹ̀ tí a sábà máa ń lò láti ṣírò ìyípadà enthalpy ti ìṣesí kan (\(\Delta H\)) tí a bá ronú nípa agbára ìdè ni:
\[
\Delta H = \Sigma D_{\text{reactants}} – \Sigma D_{\text{products}}
\]
Níbi tí \(D_{\text{reactants}}\) àti \(D_{\text{products}}\) jẹ́ agbára ìdè tí ó níí ṣe pẹ̀lú àwọn ohun tí ń ṣe àtúnṣe àti àwọn ọjà. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, àpapọ̀ agbára ìdè nínú àwọn ohun tí ń ṣe àtúnṣe dínkù àpapọ̀ agbára ìdè nínú àwọn ọjà náà.
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Ìbéèrè 1
A mọ pe agbara apapọ asopọ fun awọn asopọ wọnyi ni:
– Ìdè HH: 436 kJ/mol
– Ìdè O=O: 498 kJ/mol
– Ìdè H2O: 463 kJ/mol
Ṣírò ìyípadà enthalpy (\(\Delta H\)) fún ìṣesí wọ̀nyí:
\[
2H_2(g) + O_2(g) \ofa ọtun 2H_2O(g)
\]
Ìjíròrò:
Igbesẹ akọkọ ni lati kọ iṣe naa ki o si ka iye awọn bond ti o wa ninu awọn reactants ati awọn ọja naa.
Fun awọn ohun ti n ṣe atunṣe:
– Àwọn mọ́lẹ́kúlù méèlì méèlì \(H_2\) túmọ̀ sí wípé àwọn ìdè HH méèlì méèlì ló wà
– 1 moleku ti \(O_2\) tumọ si pe asopọ O=O 1 wa
Fun awọn ọja:
– 2 \(H_2O\) awọn molikula tumọ si awọn asopọ H4
Agbara asopọ apapọ ninu awọn ohun ti n ṣe atunṣe:
\[
2 \times \text{Agbara Bond HH} + 1 \times \text{Agbara Bond O=O}
\]
\[
= 2 \ igba 436 + 1 \ igba 498
\]
\[
= 872 + 498
\]
\[
= 1370 \ọ̀rọ̀{ kJ/mol}
\]
Agbara apapọ ti o wa ninu ọja naa:
\[
4 \times \text{Agbara ìdè HO}
\]
\[
= 4 \nígbà 463
\]
\[
= 1852 \ọ̀rọ̀{ kJ/mol}
\]
Àyípadà enthalpy (\(\Delta H\)):
\[
\Delta H = \Sigma D_{\text{reactants}} – \Sigma D_{\text{products}}
\]
\[
= 1370 \ọrọ{kJ/mol} – 1852 \ọrọ{kJ/mol}
\]
\[
= -482 \ọ̀rọ̀{ kJ/mol}
\]
Nítorí náà, ìyípadà enthalpy fún ìṣesí náà jẹ́ \(-482\) kJ/mol.
Ìbéèrè 2
A gbà pé àwọn agbára ìsopọ̀ wọ̀nyí ni a mọ̀:
– Ìdè CH: 414 kJ/mol
– Ìdè C=C: 612 kJ/mol
– Ìdè HH: 436 kJ/mol
Ṣírò ìyípadà enthalpy (\(\Delta H\)) fún ìṣesí wọ̀nyí:
\[
C_2H_4(g) + H_2(g) \arrow C_2H_6(g)
\]
Ìjíròrò:
Igbesẹ akọkọ ni lati kọ iṣe naa ki o si ka iye awọn bond ti o wa ninu awọn reactants ati awọn ọja naa.
Fun awọn ohun ti n ṣe atunṣe:
– moleku 1 ti \(C_2H_4\) (ethylene) ni awọn asopọ CH 4 ati asopọ C=C 1
– moleku 1 ti \(H_2\) ni asopọ HH 1
Fun awọn ọja:
– moleku 1 ti \(C_2H_6\) (ethane) ni awọn asopọ CH 6 ati asopọ CC 1
Agbara asopọ apapọ ninu awọn ohun ti n ṣe atunṣe:
\[
4 \times \text{Agbara Bond CH} + 1 \times \text{Agbara Bond C=C} + 1 \times \text{Agbara Bond HH}
\]
\[
= 4 \igba 414 + 1 \ìgbà 612 + 1 \ìgbà 436
\]
\[
= 1656 + 612 + 436
\]
\[
= 2704 \ọ̀rọ̀{ kJ/mol}
\]
Agbara apapọ ti o wa ninu ọja naa:
\[
6 \times \text{CH bond energy} + 1 \times \text{CC bond energy}
\]
\[
= 6 \ igba 414 + 1 \ igba 348
\]
\[
= 2484 + 348
\]
\[
= 2832 \ọ̀rọ̀{ kJ/mol}
\]
Àyípadà enthalpy (\(\Delta H\)):
\[
\Delta H = \Sigma D_{\text{reactants}} – \Sigma D_{\text{products}}
\]
\[
= 2704 \ọrọ{kJ/mol} – 2832 \ọrọ{kJ/mol}
\]
\[
= -128 \ọ̀rọ̀{ kJ/mol}
\]
Nítorí náà, ìyípadà enthalpy fún ìṣesí náà jẹ́ \(-128\) kJ/mol.
Ipari
Èrò agbára ìdèpọ̀ jẹ́ kókó pàtàkì nínú kíkẹ́kọ̀ọ́ nípa àwọn ìṣesí kẹ́míkà àti àwọn ìyípadà enthalpy wọn. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ti jíròrò àwọn ìṣòro méjì tí ó fi bí a ṣe lè ṣírò àwọn ìyípadà enthalpy fún àwọn ìṣesí nípa lílo agbára ìdèpọ̀ hàn. Òye yìí ṣe pàtàkì nínú onírúurú àwọn ohun èlò kẹ́míkà, láti ìṣẹ̀dá organic sí ìdàgbàsókè epo. A lè ní òye jíjinlẹ̀ nípa ṣíṣe déédéé àti ṣíṣe àwárí onírúurú ìṣesí kẹ́míkà.
Jọ̀wọ́ lo àwọn ọ̀nà tí a ṣàlàyé nínú àpilẹ̀kọ yìí gẹ́gẹ́ bí ìtọ́sọ́nà láti yanjú àwọn ìṣòro agbára ìdè lọ́jọ́ iwájú, kí o sì gbé àwọn ohun èlò ẹ̀kọ́ mìíràn yẹ̀ wò láti mú kí ìmọ̀ rẹ nípa agbára ìdè pọ̀ sí i.
