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.

прод < H реагировать

ΔH ° = H прод — H реагировать

ΔH ° <0

Пример: реакция между водородом и кислородом с образованием воды .

2  (г) + ½ O 2 (г)  → H 2 O (л) + 285,5 кДж / моль

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.

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.