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Bindungsenergie stellt ein wichtiges Konzept in der Chemie dar, das die Energiemenge definiert, die zum Aufbrechen einer kovalenten Bindung zwischen Atomen in einem Gas benötigt wird. Diese Art von Energie gilt nicht für Ionenbindungen. Wenn zwei Atome zusammenkommen, um ein neues Molekül zu bilden, ist es möglich, die Stärke der Bindungen zwischen den Atomen durch Messen der Energiemenge zu bestimmen, die benötigt wird, um sie zu brechen. Denken Sie daran, dass ein einzelnes Atom keine Bindungsenergie haben muss, da es zwischen zwei Atomen existiert, die Energie haben. Um seinen Wert zu berechnen, bestimmen Sie einfach die Gesamtzahl der unterbrochenen Verbindungen und subtrahieren Sie die Gesamtzahl der gebildeten Verbindungen.

Schritte

Methode 1 von 2: Bestimmung der gebrochenen und gebildeten Bindungen

1. 

   Definieren Sie die Gleichung, um die Bindungsenergie zu berechnen. Sie kann definiert werden durch die Summe aller unterbrochenen Verbindungen abzüglich der Summe aller gebildeten Verbindungen: Das repräsentiert die Variation der Bindungsenergie, auch Bindungsenthalpie genannt, und repräsentiert die Bindungsenergien auf jeder Seite der Gleichung.
   • Diese Gleichung leitet sich aus dem Hessschen Gesetz ab.
   • Die Maßeinheit in Bezug auf die Bindungsenergie ist das Kilojoule pro Mol oder kJ / mol.

2. 

   
   
   Stellen Sie die chemische Gleichung auf, die alle Bindungen zwischen den Molekülen zeigt. Wenn eine Gleichung nur mit chemischen Symbolen und Zahlen geschrieben wird, ist es nützlich, sie zu zeichnen und die Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen und Molekülen zu veranschaulichen. Diese visuelle Darstellung erleichtert das Zählen, welche gebrochen sind und welche sich an den Seiten der Reagenzien und der Produkte der Gleichung bilden.
   • Denken Sie daran, dass sich die linke Seite auf die Reagenzien und die rechte Seite auf die Produkte bezieht.
   • Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen haben unterschiedliche Bindungsenergien, daher ist es wichtig, das Diagramm zu zeichnen, das die korrekten Bindungen zwischen den Elementen zeigt.
   • Zeichnen Sie beispielsweise die folgende Gleichung:
   • .

3. 

   
   
   Kennen Sie die Regeln für das Zählen von unterbrochenen und gebildeten Anrufen. In den meisten Fällen sind die in diesen Berechnungen verwendeten Bindungsenergien durchschnittlich. Dieselbe Bindung kann basierend auf dem gebildeten Molekül eine geringfügig andere Energie haben, daher sind die durchschnittlichen Bindungsenergien normalerweise die Alternative.
   • Einzel-, Doppel- oder Dreifachverbindungen werden alle als nur eine Unterbrechung behandelt. Dies geschieht, obwohl sie alle unterschiedliche Bindungsenergien haben.
   • Gleiches gilt für die Bildung einer Einfach-, Doppel- oder Dreifachbindung. Es wird davon ausgegangen, dass alle nur eine Ausbildung haben.
   • Im Beispiel sind alle Verbindungen einfach.

4. 

   
   
   Identifizieren Sie die gebrochenen Bindungen auf der linken Seite der Gleichung. Es enthält Reagenzien, die alle gebrochenen Bindungen darstellen. Es ist ein endothermer Prozess, der die Absorption von Energie erfordert, um die Verbindungen zu lösen.
   • Im Beispiel hat die linke Seite eine Verbindung und eine Verbindung.

5. 

   Zählen Sie die Verbindungen auf der rechten Seite der Gleichung. Es enthält alle Produkte, die die zu bildenden Links darstellen. Es ist ein exothermer Prozess, der Energie freisetzt, normalerweise in Form von Wärme.
   • Im Beispiel hat die rechte Seite zwei Verbindungen.

Methode 2 von 2: Berechnung der Bindungsenergie

1. 

   Erforschen Sie die Verbindungsenergien der in der Erklärung vorhandenen Personen. Es gibt viele Tabellen, in denen die durchschnittlichen Energiewerte für eine bestimmte Verbindung angegeben sind. Sie können im Internet oder in Chemiebüchern gefunden werden. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Energien immer mit Molekülen in einem gasförmigen Zustand zusammenhängen.
   • Im Beispiel müssen Sie die Energie einer Verbindung finden, eins und eins.
   • ; ; .
   • Um die Bindungsenergie für Moleküle in flüssigem Zustand zu berechnen, müssen Sie auch die Änderung der Enthalpie bei der Verdampfung des flüssigen Moleküls ermitteln. Dies ist die Energiemenge, die benötigt wird, um die Flüssigkeit in ein Gas umzuwandeln. Dieser Wert wird zum Gesamtwert der Verbindungsenergie addiert.
     • Beispiel: Wenn Sie flüssiges Wasser zur Hand haben, müssen Sie die Enthalpievariation der Wasserverdampfung () zur Gleichung hinzufügen.

2. 

   Multiplizieren Sie die Bindungsenergien mit der Anzahl der gebrochenen Bindungen. In einigen Gleichungen können Sie dieselbe unterbrochene Verbindung mehrmals finden. Befinden sich beispielsweise vier Wasserstoffatome im Molekül, muss die Energie der Bindung dieses Elements viermal gezählt oder mit 4 multipliziert werden.
   • Im Beispiel gibt es nur eine Bindung für jedes Molekül, sodass die Bindungsenergien nur mit 1 multipliziert werden.

3. 

   Addiere alle Bindungsenergien der unterbrochenen Verbindungen. Wenn Sie sie mit der Anzahl der einzelnen Bindungen multiplizieren, müssen Sie alle auf der Reagenzienseite vorhandenen hinzufügen.
   • Im Beispiel ist die Summe der defekten Links.

4. 

   Multiplizieren Sie die Bindungsenergien mit der Anzahl der gebildeten Bindungen. Wie bei den gebrochenen Bindungen auf der Reagenzienseite multiplizieren Sie die Menge der gebildeten Bindungen mit der jeweiligen Energiemenge. Wenn Sie vier Wasserstoffbrückenbindungen gebildet haben, müssen Sie diese Energie mit 4 multiplizieren.
   • Im Beispiel werden zwei Bindungen gebildet, so dass die Bindungsenergie von () mit 2: multipliziert wird.

5. 

   Addieren Sie alle Werte der gebildeten Bindungsenergien. Wie bei defekten Links addieren Sie auch hier alle auf der Produktseite gebildeten Links. Manchmal wird nur ein Produkt gebildet, sodass dieser Schritt übersprungen werden kann.
   • In unserem Beispiel wird nur ein Produkt gebildet, und daher entspricht die Energie der gebildeten Bindungen der Energie der beiden Bindungen, oder.

6. 

   Subtrahieren Sie die gebildeten Bindungen von den gebrochenen Bindungen. Wenn Sie alle Werte für Bindungsenergien auf beiden Seiten addiert haben, subtrahieren Sie einfach die gebildeten Bindungen von den gebrochenen Bindungen. Denken Sie an die Gleichung: Geben Sie die berechneten Werte ein und extrahieren Sie sie.
   • Im Beispiel:
     .

7. 

   Bestimmen Sie, ob die gesamte Reaktion endotherm oder exotherm war. Der letzte Schritt bei der Berechnung der Bindungsenergie besteht darin, zu bestimmen, ob die Reaktion Energie freisetzt oder verbraucht. Die Endotherme (die Energie verbraucht) hat eine positive endgültige Bindungsenergie, während die Exotherme (die Energie freisetzt) ​​eine negative endgültige Bindungsenergie hat.
   • In dem Beispiel ist der Wert der endgültigen Bindungsenergie negativ und daher kann gesagt werden, dass es sich um eine exotherme Reaktion handelt.