Bağ Entalpisi Hesaplayıcı

Sonuçlar

Gaz fazı tepkimeleri için kaba bir tahmin: ortalama bağ enerjileri her bağın çevresini hesaba katmaz; bu nedenle oluşum entalpileriyle yapılan bir hesaptan onlarca kJ/mol fark beklenmelidir.

Bağ Entalpisi Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır

1. 1. Yapıları çizin. Her girenin ve ürünün Lewis yapısını yazın ki her bağı görebilesiniz. Araç yapıları formüllerden tahmin etmez, çünkü aynı formül farklı bağlar içerebilir.
2. 2. Kırılan ve oluşan bağları listeleyin. Bunları iki kutuya yazın — 4 C–H, 2 O=O — dengelenmiş denklemdeki her molekül için bir tane sayarak. Tekli bağ için -, ikili bağ için = ve üçlü bağ için ≡ kullanın. Tablodaki “+ kırılan” veya “+ oluşan” düğmelerine de basabilir ya da örnek tepkimelerden birini seçebilirsiniz.
3. 3. Listeyi kontrol edin. Tabloda bulunmayan bir bağ adıyla işaretlenir. Her iki tarafta da değişmeden kalan bağlar çıkarılabilir: bunlar birbirini götürür.
4. 4. ΔH'yi okuyun. Cevap Σ kırılan − Σ oluşan değeridir; her iki toplam, her bağın ara toplamı ve hesap birlikte gösterilir. Negatif bir ΔH, tepkimenin ekzotermik olduğu anlamına gelir.

Yöntem

Bir bağı koparmak enerji emer, bir bağ oluşturmak ise enerji açığa çıkarır. Girenlerdeki kırılan bağların maliyeti, ürünlerdeki oluşan bağların geri verdiğinden fazlaysa tepkime toplamda ısı alır. D ortalama bağ enerjisini göstermek üzere bu, denklem olarak şöyle yazılır:

ΔH ≈ Σ D(kırılan bağlar) − Σ D(oluşan bağlar)

ΔH < 0: ekzotermik.  ΔH > 0: endotermik.

kJ, yazıldığı şekliyle tepkimenin mol başına; 1 kcal = 4,184 kJ

İnsanları şaşırtan işaret kuralı şudur: bağ enerjileri pozitif sayılardır ve ürünlerin toplamı çıkarılır. Burada ΔH = Σ ürünler − Σ girenler yazmayın; bu kural oluşum entalpileri için geçerlidir. Elinizdeki verinin türüne uyan yöntemi kullanın ve tek bir hesapta ikisini karıştırmayın.

Çalışılmış Örnek: Metanın Yanması

CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g) için metanın dört C–H bağı vardır, her O₂ bir O=O bağı içerir, karbondioksitte iki C=O bağı bulunur ve her suyun iki O–H bağı vardır. Tablodaki ortalama değerlerle:

• Kırılan: 4 × 415 (C–H) + 2 × 498 (O=O) = 1.660 + 996 = 2.656 kJ
• Oluşan: 2 × 741 (C=O) + 4 × 464 (O–H) = 1.482 + 1.856 = 3.338 kJ
• ΔH ≈ 2.656 − 3.338 = −682 kJ, yakılan CH₄ molü başına

Oluşum Entalpisi Sonuçlarından Neden Farklıdır

• Bağ enerjisi bir ortalamadır. Metandaki C–H bağı, etanoldeki ya da benzendeki C–H bağıyla aynı değildir. Tablo, çok sayıda bileşik üzerinden alınmış tek bir değer verir; bu yüzden her molekül biraz sapar. Tablodaki C=O değeri 741 kJ/mol aldehit ve ketonlara uyar, oysa CO₂'nin C=O bağları yaklaşık 799 kJ/mol ile daha güçlüdür. Yukarıdaki örnekteki farkın büyük kısmını bu tek fark açıklar.
• Yalnızca gazlar için geçerlidir. Bağ enerjileri ayrı gaz halindeki moleküllere aittir; bu nedenle cevap gaz fazı ΔH'sidir. Ürünlerden biri sıvı su ise her mol H₂O için yaklaşık −44,0 kJ yoğunlaşma entalpisi eklemeniz gerekir (CRC oluşum değerlerinden 285,8 − 241,8).
• Delokalizasyonu ya da gerilimi göremez. Benzen veya karbonattaki rezonans, halka gerilimi ve hidrojen bağları, gerçek moleküllerin bağlarının toplamının öngördüğünden daha kararlı ya da daha az kararlı olmasına yol açar.
• Oluşum entalpileri gerçek bileşikler için ölçülür. ΔH°_rxn = ΣΔH°_f(ürünler) − ΣΔH°_f(girenler) formülü, 298 K'de tablolanmış gerçek değerleri kullanır; bu nedenle veri varsa daha iyi cevaptır. Veri yoksa ya da hangi bağların enerji değişimini yönlendirdiğini görmek istiyorsanız bağ enerjilerini kullanın. Reaksiyon Entalpisi Hesaplayıcı oluşum entalpisi yolunu hesaplar.

Sık sorulan sorular

Bağ entalpilerini kullanarak ΔH nasıl hesaplanır?

Girenlerdeki tüm bağları koparmak için gereken enerjiyi, ürünlerdeki tüm bağların oluşumuyla açığa çıkan enerjiyi toplayın ve çıkarın: ΔH ≈ Σ D(kırılan) − Σ D(oluşan). Her bağı, dengelenmiş denklemdeki her molekül için bir kez sayın. H₂ + Cl₂ → 2 HCl için bu, (436 + 243) − 2(432) = −185 kJ'dir.

Bir bağı koparmak neden endotermik, oluşturmak neden ekzotermiktir?

Bir bağdaki atomlar, ayrı olduklarında olacaklarından daha düşük bir enerji düzeyindedir. Bu yüzden atomları ayırmak enerji gerektirir, bağ oluşturmak ise bu enerjiyi geri verir. Her iki yönde de aynı miktar söz konusudur; bu nedenle bağ enerjileri kırılma için pozitif sayılar olarak verilir.

Bağ enerjisi cevabım neden oluşum entalpisi cevabıyla uyuşmuyor?

Bağ enerjileri gaz fazı bağları için ortalamalardır; her molekülün kendine özgü çevresini yok sayarlar ve sıvıları, rezonansı ya da gerilimi hesaba katamazlar. Onlarca kJ/mol'lük farklar olağandır. Verileriniz varsa oluşum entalpisi sonucunu daha doğru kabul edin.

Moleküllerdeki her bağı listelemem gerekir mi?

Yalnızca değişenleri. Girenle üründe aynı olan bağlar iki toplamda da yer alır ve birbirini götürür. C₂H₄ + H₂ → C₂H₆ için yalnızca kırılan C=C ve H–H ile oluşan C–C ve iki C–H'yi listeleyebilirsiniz; cevap, yani −128 kJ, her bağı saymakla aynıdır.

O=O veya C=C gibi çift bağları nasıl sayarım?

Çift bağ, kendi büyük enerjisine sahip tek bir bağdır; bu yüzden tek bir öğe olarak girin: O=O 498 kJ/mol'dür, iki O–O bağı değil. Üçlü bağlar da aynıdır: N≡N 946 kJ/mol'dür.

Sıvı ya da katı içeren tepkimeler için bağ entalpilerini kullanabilir miyim?

Yalnızca her şeyi gaza dönüştürdükten sonra. Gaz olmayan her tür için buharlaşma ya da süblimleşme entalpisini ekleyin ve sonucu büyük bir dikkatle değerlendirin. Çözeltide gerçekleşen tepkimeler için oluşum entalpileri ya da kalorimetri sağlam yoldur.