تعريف طاقة
الرابطة Bond Energy
رابطة بین ذرتین في جزيء في حالته الغازیة الى ذرات في الحالة الغازیة (جذور متعادلة)،
ویرمز لھا بالرمزBE أو ھي الطاقة الناتجة عن تكوین
رابطة بین ذرتین.
كمقیاس كمي لا ستقراریة الجزيء.
طاردة للحرارة، أما تفكك الرابطة فعملیة ماصة للحرارة.
نتيجة لتكون الرابطة كبیرة، والطاقة اللازمة لتكسیر الرابطة أیضاً كبیرة فإن ھذا یدل
على أن تكوین الرابطة یؤدي الى استقرار أكثر.
الرابطة بین ذرتي الھیدروجین، وذرتي الفلور ھي كالتالي :
فأي الجزيئين (H2 , F2)
أكثر استقراراً؟
الحل:
بما أن طاقة الرابطة بین
ذرتي الھیدروجین أكبر من طاقة الرابطة بین ذرتي الفلور، فإن الجزئ (H-H) أكثر استقراراً من الجزئ (F-F).
من قيم ΔHo فإن طاقة الرابطة :
> H-Cl > Cl-Cl > F-F
أولاً:
جزيئات تحتوي على نوع واحد من الروابط
Molecules
with only one-type bond
مثال
توضيحي(1):
جزيء المیثان CH4 إلى أربع ذرات هيدروجين وذرة كربون تساوي 1665 kJ
لتفكیك كل رابطة (C-H) من على
حدة تختلف عن بعضھا البعض كما یتبین مما یلي:
اللازمة لتفكیك كل رابطة تساوى 1664/4 = 416 kJ.mol-1 بسبب أن
جمیع الروابط (C-H) متماثلة
في الطول والقوة في جزيء المیثان. ولكن
الملاحظ أن قیم ΔH4o , ΔH1o , ΔH2o
, ΔH3o جمیعھا
مختلفة ولا یوجد واحد منھا یساوي فما
السبب؟
إعادة تنظيم (rearrangement) للكثافة الإلكترونية عندما تنكسر إحدى الروابط، لذلك فإنه على الرغم
من أن الروابط المتبقیة متكافئة إلا أنھا تختلف قليلاً عن الروابط في جزئ الميثان CH4 ، وبالمثل فإن الروابط في (CH2) و (CH)
تختلف عن الروابط في (CH3)
، (CH4)
مثال
توضيحي(2):
تفكك ١ مول من النشادر لإعطاء ٣ مول من ذرات الھیدروجین ومول واحد من ذرات النیتروجین:
اللازمة لتفككه من المعادلة:
** وتمثل القیمة 1172.2 kJ كمیة
الطاقة اللازمة لإحداث تفكك الروابط الثلاث (3N-H) في مول من النشادر كما یمثل ثلث ھذه الكمیة: 1172.7 / 3 = 390.9 kJ وهو متوسط طاقة الربط لمول من
روابط (N-H) في جزئ النشادر .
متوسط
طاقة الربط في الجزیئات عديدة الذرات
عديدة الذرات ((ΔHodis.avg تعرف
بأنھا متوسط الطاقة اللازمة لتفكك مول من الجزیئات الى ذرات مقسمة على عدد الروابط
في الجزيء.
المفيد التفرقة بين متوسط طاقة الربط ((ΔHodis.avg وطاقة تفكك الرابطة المفردة ((ΔHodis ففي جزئ النشادر يحدث التفكك على خطوات لكل منها طاقة ذاتية لتفكك
الرابطة كما تبينه المعادلات التالية:
الثلاثة 391kJ
، وهو متوسط طاقة الرابطة في جزئ النشادر.
ثانياً:
جزيئات تحتوي على أكثر من نوع من الروابط
Molecules
with more than one – type of bond
أو التغیر في الإنثالبي ΔH لتفاعل معین باستخدام قیم الرابطة إذا كانت المواد
المتفاعلة والناتجة في الحالة الغازیة فقط. حیث أن التغیر في الإنثالبي ΔH یساوي الطاقة اللازمة لتكسیر جمیع الروابط في جزیئات
المواد المتفاعلة مطروحاً منه الطاقة اللازمة لتكسیر جمیع الروابط في جزیئات المواد
الناتجة أي أن:
سؤال هام:
بعض التفاعلات تكون ماصة للحرارة والبعض الآخر طارداً للحرارة.
جزیئات المواد الناتجة أقوى منھا في جزیئات المواد المتفاعلة فإن المواد الناتجة تكون
أكثر استقراراً، لذلك فإن طاقتھا تكون أعلى من طاقة المواد المتفاعلة ویكون التفاعل
في ھذه الحالة طارداً للحرارة.
نجد أن الحرارة تمتص أحیاناً لیحصل التفاعل وفي ھذه الحالة فإن المواد الناتجة تحتوي
على طاقة أقل من طاقة المواد المتفاعلة أي أن :
ھذه الحالة أقل استقراراً (طاقة المواد الناتجة أقل من طاقة المواد المتفاعلة).
أمثلة
محلولة
التالي بطریقة طاقة الرابطة:
علماً بأن طاقة الرابطة:
التفاعل التالي :
فاحسب التغیر في الإنثالبي
لھذا التفاعل إذا علمت أن قیم طاقة الرابطة:
التالي:
الروابط بوحدة كیلو جول / مول ھي كما یلي:
مثال (4): احسب الطاقة الناتجة
عن التفاعل التالي:
فإذا علمت أن متوسط طاقات
الروابط بوحدة كیلو جول / مول ھي كما یلي:
ثم بین ھل التفاعل ماص أم
طارد للحرارة مع ذكر السبب؟
بما أن قیمة ΔHo بالسالب لذلك فالتفاعل طارد للحرارة.
في جو من الكلور:
فإذا علمت أن متوسط طاقات
الروابط بوحدة كیلو جول / مول ھي كما یلي:
فاحسب الطاقة اللازمة لتفاعل
(0.5 mol CH4) مع كمية كافية من غاز الكلور.
الحل:
وبما أن قیمة ΔHo بالموجب لذلك فالتفاعل ماص للحرارة.
(0.5 mol)
من الميثان مع كمية كافية من غاز الكلور.
الرابطة C = C
حسب التفاعل التالي:
علماً بأن متوسط طاقات الروابط
بوحدة كیلو جول / مول ھي كما یلي:
المراجع:
أهلاً وسهلاً بك دائماً فى موقعنا
نعتذر منك … هذا الموقع خاص بالكيمياء فقط
ميرسي
اهلاً وسهلاً بك عزيزى لكم كل الحب و التقدير
شكرا لكم