बंध एन्थैल्पी कैलकुलेटर

परिणाम

गैस-अवस्था अभिक्रियाओं का मोटा अनुमान: औसत बंध ऊर्जाएँ हर बंध के आसपास के परिवेश को अनदेखा करती हैं, इसलिए निर्माण एन्थैल्पी से की गई गणना से दसियों kJ/mol के अंतर की अपेक्षा रखें।

बंध एन्थैल्पी कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

1. 1. संरचनाएँ बनाएँ। हर अभिकारक और उत्पाद की लुईस संरचना लिखें ताकि हर बंध दिखाई दे। यह उपकरण सूत्रों से संरचनाओं का अनुमान नहीं लगाता, क्योंकि एक ही सूत्र में अलग-अलग बंध हो सकते हैं।
2. 2. टूटे और बने बंध सूचीबद्ध करें। उन्हें दो बॉक्स में लिखें — 4 C–H, 2 O=O — संतुलित समीकरण में हर अणु के लिए एक बार गिनते हुए। एकल बंध के लिए - , द्विबंध के लिए = और त्रिबंध के लिए ≡ लिखें। आप तालिका में “+ टूटे” या “+ बने” दबा सकते हैं, या अभिक्रियाओं के उदाहरणों में से एक चुन सकते हैं।
3. 3. सूची जाँचें। जो बंध तालिका में नहीं है, उसे उसके नाम से चिह्नित किया जाता है। जो बंध दोनों ओर अपरिवर्तित दिखते हैं, उन्हें छोड़ा जा सकता है: वे आपस में रद्द हो जाते हैं।
4. 4. ΔH पढ़ें। उत्तर है Σ टूटे − Σ बने, दोनों योग, हर बंध का उप-योग और गणना के साथ। ऋणात्मक ΔH का अर्थ है कि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।

विधि

बंध तोड़ने में ऊर्जा अवशोषित होती है और बंध बनाने में ऊर्जा मुक्त होती है। यदि अभिकारकों में तोड़े गए बंधों की लागत उत्पादों में बने बंधों से लौटी ऊर्जा से अधिक हो, तो अभिक्रिया कुल मिलाकर ऊष्मा ग्रहण करती है। समीकरण के रूप में, जहाँ D औसत बंध ऊर्जा है:

ΔH ≈ Σ D(टूटे बंध) − Σ D(बने बंध)

ΔH < 0: ऊष्माक्षेपी।  ΔH > 0: ऊष्माशोषी।

kJ प्रति मोल अभिक्रिया, जैसी लिखी गई है; 1 kcal = 4.184 kJ

चिह्न-परिपाटी वह है जो लोगों को चौंकाती है: बंध ऊर्जाएँ धनात्मक संख्याएँ हैं, और उत्पादों का योग घटाया जाता है। यहाँ ΔH = Σ उत्पाद − Σ अभिकारक न लिखें; यह निर्माण एन्थैल्पी का नियम है। जो नियम आपके पास के आँकड़ों से मेल खाए वही उपयोग करें, और एक ही गणना में दोनों को न मिलाएँ।

हल किया गया उदाहरण: मीथेन का दहन

CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g) के लिए, मीथेन में चार C–H बंध हैं, हर O₂ में एक O=O बंध है, कार्बन डाइऑक्साइड में दो C=O बंध हैं और हर जल-अणु में दो O–H बंध हैं। तालिका के औसत मानों के साथ:

• टूटे: 4 × 415 (C–H) + 2 × 498 (O=O) = 1660 + 996 = 2656 kJ
• बने: 2 × 741 (C=O) + 4 × 464 (O–H) = 1482 + 1856 = 3338 kJ
• ΔH ≈ 2656 − 3338 = −682 kJ प्रति मोल CH₄ जलने पर

निर्माण-एन्थैल्पी परिणामों से यह क्यों भिन्न है

• बंध ऊर्जा एक औसत है। मीथेन का C–H बंध वही नहीं है जो एथेनॉल या बेंज़ीन का C–H बंध है। तालिका एक मान देती है जो कई यौगिकों पर लिया गया औसत है, इसलिए हर अणु का मान थोड़ा अलग होता है। तालिका का C=O मान 741 kJ/mol एल्डिहाइड और कीटोन के लिए ठीक बैठता है, जबकि CO₂ के C=O बंध लगभग 799 kJ/mol पर अधिक मज़बूत हैं। ऊपर के उदाहरण में अंतर का अधिकांश हिस्सा इसी एक भेद से आता है।
• यह केवल गैसों का वर्णन करता है। बंध ऊर्जाएँ अलग-अलग गैसीय अणुओं से संबंधित हैं, इसलिए उत्तर गैस-अवस्था का ΔH है। यदि कोई उत्पाद द्रव जल है, तो आपको संघनन एन्थैल्पी जोड़नी होगी, जो हर मोल H₂O के लिए लगभग −44.0 kJ है (CRC निर्माण मानों से 285.8 − 241.8)।
• यह अनुनाद या वलय-तनाव को नहीं देख सकता। बेंज़ीन या कार्बोनेट में अनुनाद, वलय-तनाव और हाइड्रोजन बंधन वास्तविक अणुओं को उनके बंधों के योग से अधिक या कम स्थिर बनाते हैं।
• निर्माण एन्थैल्पी वास्तविक यौगिकों के लिए मापी जाती है। ΔH°_rxn = ΣΔH°_f(उत्पाद) − ΣΔH°_f(अभिकारक) 298 K पर वास्तविक, सारणीबद्ध मानों का उपयोग करता है, इसलिए जब भी आँकड़े उपलब्ध हों, यही बेहतर उत्तर है। आँकड़े न होने पर, या यह देखने के लिए कि कौन-से बंध ऊर्जा-परिवर्तन चलाते हैं, बंध ऊर्जा का उपयोग करें। अभिक्रिया एन्थैल्पी कैलकुलेटर निर्माण-एन्थैल्पी मार्ग से गणना करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

बंध एन्थैल्पी से ΔH की गणना कैसे करें?

अभिकारकों में हर बंध तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा जोड़ें, उत्पादों में हर बंध बनाने से मुक्त ऊर्जा जोड़ें, और घटाएँ: ΔH ≈ Σ D(टूटे) − Σ D(बने)। संतुलित समीकरण में हर अणु के लिए हर बंध को एक बार गिनें। H₂ + Cl₂ → 2 HCl के लिए यह (436 + 243) − 2(432) = −185 kJ है।

बंध तोड़ना ऊष्माशोषी और बनाना ऊष्माक्षेपी क्यों है?

परमाणु बंध में रहते समय अलग होने की तुलना में निम्न ऊर्जा अवस्था में होते हैं, इसलिए उन्हें अलग करने में ऊर्जा लगती है, और उन्हें बंधने देने पर वह ऊर्जा वापस मिलती है। दोनों दिशाओं में राशि समान होती है, इसीलिए तोड़ने की बंध ऊर्जाएँ धनात्मक संख्याओं के रूप में दी जाती हैं।

मेरा बंध-ऊर्जा का उत्तर निर्माण-एन्थैल्पी वाले उत्तर से क्यों नहीं मिलता?

बंध ऊर्जाएँ गैस-अवस्था के बंधों के औसत हैं, इसलिए वे हर अणु के विशिष्ट परिवेश को अनदेखा करती हैं, और द्रवों, अनुनाद या तनाव को नहीं गिन सकतीं। kJ/mol में दसियों के अंतर सामान्य हैं। जब आपके पास आँकड़े हों, तो निर्माण-एन्थैल्पी के उत्तर को अधिक सटीक मानें।

क्या मुझे अणुओं के हर बंध को सूचीबद्ध करना होगा?

केवल वही जो बदलते हैं। जो बंध अभिकारक और उत्पाद दोनों में एक जैसे हैं, वे दोनों योगों में आते हैं और रद्द हो जाते हैं। C₂H₄ + H₂ → C₂H₆ के लिए आप केवल C=C और H–H टूटे हुए, और C–C तथा दो C–H बने हुए सूचीबद्ध कर सकते हैं, और उत्तर −128 kJ वही रहता है जो हर बंध गिनने पर मिलता।

O=O या C=C जैसे द्विबंध को कैसे गिनें?

द्विबंध एक ही बंध है जिसकी अपनी, बड़ी ऊर्जा है, इसलिए उसे एक ही आइटम के रूप में लिखें: O=O 498 kJ/mol है, न कि दो O–O बंध। त्रिबंध भी ऐसा ही है: N≡N 946 kJ/mol है।

क्या द्रव या ठोस वाली अभिक्रियाओं के लिए बंध एन्थैल्पी उपयोग कर सकते हैं?

केवल सब कुछ गैसों में बदलने के बाद। जो भी पदार्थ गैस नहीं है, उसके लिए वाष्पन या उर्ध्वपातन एन्थैल्पी जोड़ें, और परिणाम पर अतिरिक्त सावधानी से विचार करें। विलयन में होने वाली अभिक्रियाओं के लिए निर्माण एन्थैल्पी या कैलोरीमिति सही मार्ग है।