Связанная энергия, экзотермические и эндотермические реакции
Экзотермические и эндотермические реакции
Когда тепловые трансферты из системы выделяется, внутренняя энергия системы уменьшается , и этот процесс будет называемый процесс экзотермический , когда тепло трансферты из окружающих к системе , внутренняя энергия системы увеличивается , и этот процесс будет называется эндотермический процесс .
Согласно соотношению между ΔH ° реакций и его внутренней энергией, мы можем классифицировать химические реакции на экзотермические реакции и эндотермические реакции.
Экзотермические реакции
Реакции, которые выделяют тепло в окружающую среду, вызывая повышение ее температуры.
Характеристики
Тепло передается от системы к окружающей среде, что приводит к снижению температуры системы и повышению температуры окружающей среды.
ΔH ° имеет отрицательный знак, поскольку теплосодержание продуктов ниже, чем у реагентов.
H прод < H реагировать
ΔH ° = H прод — H реагировать
ΔH ° <0
Пример: реакция между водородом и кислородом с образованием воды .
H 2 (г) + ½ O 2 (г) → H 2 O (л) + 285,5 кДж / моль
H 2 (г) + ½ O 2 (г) → H 2 O (л)
ΔH ° = — 285,5 кДж / моль
Экзотермические реакции сопровождается получение количества тепла , так как сумма теплосодержания продуктов меньше , чем у реагентов и в соответствии с законом сохранения энергии , decreas е в теплосодержания продуктов должны быть компенсированы путем освобождения количество энергии.
Эндотермические реакции
Реакции, которые поглощают тепло из окружающей среды, вызывая снижение ее температуры.
Характеристики
Тепло передается из окружающей среды в систему, что приводит к повышению температуры системы и снижению температуры окружающей среды.
ΔH ° имеет положительный знак, поскольку теплосодержание продуктов выше, чем у реагентов.
H прод > H реагировать
ΔH ° = H прод — H реагировать
ΔH °> 0
Пример: разложение карбоната магния на оксид магния и диоксид углерода .
MgCO 3 (тв.) + 117,3 кДж / моль → MgO (тв.) + CO 2 (г)
MgCO 3 (т) → MgO (т) + CO 2 (г) ↑
ΔH ° = + 117,3 кДж / моль
В эндотермические реакции сопровождаются поглощать количество тепла , так как сумма теплосодержания реагентов меньше , чем у продуктов , и в соответствии с законом сохранения энергии , уменьшение содержания тепла реагентов должны быть компенсированы за счет поглощения количество энергии .
Связанная энергия
Во время химической реакции связи в реагентах разрываются, и в продуктах образуются новые связи, поскольку химическая связь хранит химическую потенциальную энергию.
Энергия связи — это количество энергии, поглощаемой для разрыва связей или высвобождаемой во время образования связей в одном моль вещества.
Разрыв связей — это эндотермический процесс, который требует поглощения некоторого количества энергии из окружающей среды, поэтому его ΔH имеет положительный знак.
Образование связей — экзотермический процесс, и он должен высвободить некоторое количество энергии в окружающую среду. Таким образом, его ΔH имеет отрицательный знак.
Алгебраическая сумма поглощенной и выделенной энергии во время химической реакции представляет собой изменение теплосодержания этой реакции ΔH .
ΔH = поглощенная энергия при разрыве связей (положительный знак) + высвобожденная энергия при образовании связей (отрицательный знак).
Когда высвобождаемая энергия при образовании связей в молекулах продуктов выше, чем поглощенная энергия при разрыве связей в молекулах реагентов, Итак, реакция будет экзотермической и ее значение ΔH ° будет иметь отрицательный знак. .
Когда поглощенная энергия при разрыве связей в молекулах реагентов выше, чем выделяемая при образовании связей в молекулах продуктов, Итак, реакция будет эндотермической и ее значение ΔH ° будет иметь положительный знак. .
Средняя энергия связи (C — C) равна 346 кДж / моль, что означает, что поглощенная (или высвобожденная) энергия во время торможения (или образования) этой связи в одном ее моль равна 346 кДж.
Понятие средней энергии связи используется вместо энергии связи, потому что каждая энергия связи различается в зависимости от типа соединения и его физического состояния.