Usa le energie del legame per trovare il cambiamento entalpico

È possibile utilizzare le energie di legame per trovare il cambiamento entalpico di una reazione chimica. Questo problema di esempio mostra cosa fare.

Revisione

Potresti voler rivedere le leggi della termochimica e delle reazioni endotermiche ed esotermiche prima di iniziare. Una tabella di energie a legame singolo è disponibile per aiutarti.

Problema di cambiamento entalpico

Stimare la variazione di entalpia, ΔH, per la seguente reazione:

H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2 HCl (g)

Soluzione

Per risolvere questo problema, pensa alla reazione in termini di semplici passaggi:

Passo 1 Le molecole reagenti, H₂ e Cl₂, rompersi nei loro atomi.

H₂(g) → 2 H (g)
Cl₂(g) → 2 Cl (g)

Passo 2 Questi atomi si combinano per formare molecole di HCl.

2 H (g) + 2 Cl (g) → 2 HCl (g)

Nel primo passo, i legami H-H e Cl-Cl sono rotti. In entrambi i casi, una mole di obbligazioni è rotta. Quando cerchiamo le energie dei singoli legami per i legami H-H e Cl-Cl, troviamo che sono +436 kJ / mol e + 243 kJ / mol, quindi per il primo passo della reazione:

ΔH1 = + (436 kJ + 243 kJ) = +679 kJ

La rottura del legame richiede energia, quindi prevediamo che il valore di ΔH sia positivo per questo passaggio.

Nella seconda fase della reazione, si formano due moli di legami H-Cl. La rottura del legame libera energia, quindi prevediamo che ΔH per questa parte della reazione abbia un valore negativo. Usando la tabella, l'energia del legame singolo per una mole di legami H-Cl risulta essere 431 kJ:

AH₂ = -2 (431 kJ) = -862 kJ

Applicando la Legge di Hess, ΔH = ΔH₁ + AH₂