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결합 에너지 또는 본드 해리 에너지


원자는 채권에있을 때보 다 더 많은 에너지가 필요합니다. 그래서 그들은 함께 결합하여 화합물을 형성합니다. 결합 원자는 단일 원자보다 적은 에너지가 필요합니다. 채권이 만들어지면 에너지가 방출되고 에너지는 채권을 깨기 위해 사용됩니다. 따라서, 화학 반응이 발생하면, 수많은 분자 결합이 파손되고 새로운 결합도 형성된다. 이 방출 된 에너지는 주로 열로 존재합니다.

채권 에너지는 화학 결합의 결합 강도를 측정하는 평균 값이며, 본드 해리 에너지는 특정 결합 만 침입합니다. 

본드 에너지 (E)

결합 에너지는 화학 반응에서 결합 강도의 평균 값입니다. (e)로 작성되었습니다. 그것은 화합물에서 동일한 원자들 사이의 결합을 만들거나 깨는 데 필요한 에너지를 제공합니다. 즉, 흡열 또는 발열 일 수 있습니다.

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채권 에너지가 높으면 채권이 강력하다는 것을 의미합니다. 결합 강도가 높을수록 더 높은 결합 에너지가 파손되어야합니다. 예를 들어, 탄소-탄소 단일 결합은 80 kcal/mol 결합 에너지를 필요로하며 훨씬 더 강한 탄소 탄소 이중 결합은 145 kcal/mol의 에너지를 필요로합니다. 

에너지가 소비되면 흡열 반응이됩니다. 에너지가 방출되면 발열 반응입니다.

2h2 + o2 → 2 h2o +135 kcal은 에너지가 열로 방출되는 발열 반응입니다.

n2 + o2 + 45 kcal → 2No는 에너지가 활용되는 흡열 반응입니다.

결합 에너지 (e)가 원자 쌍과 연결된 결합 에너지 (e)가 높을 때, 결합이 더 강하고 2 개의 원자 사이의 거리가 줄어 듭니다.

반응이 발생하면 결합 에너지는 모든 결합 형성 및 해리를 고려합니다. 화학 반응이 반응물쪽에 2, 3 kcal, 제품 측면에서 3, 4kcal을 가졌다 고 가정하자. 그런 다음 결합 에너지는 -2 kcal입니다 (총 에너지의 평균 -총 에너지가 방출됩니다). 값은 음수이므로 발열 반응입니다.

우리는 채권 에너지 (e)를 다음과 같이 계산할 수 있습니다 :

ΔH =∑H (본드 파손)-∑H (채권 형성)

간단히 말해서, 모든 화학적 결합에는 특정 결합 에너지가 있습니다. 해당 결합을 파괴하거나 형성하는 데 필요한 에너지의 양입니다. 반응에서 방출되거나 흡수 된 열은이 결합 에너지를 사용하여 측정 할 수 있습니다.

본드 해리 에너지 (H)

본드 해리 에너지는 특정 채권을 깨는 데 필요한 에너지입니다. 그것은 원자를 자유 라디칼로 분리합니다. (h)로 작성되었습니다. 본드 해리 에너지는 결합이 해리를 겪을 때 발생하는 에너지 변화입니다. 단일 채권에만 해당됩니다. 

앞에서 언급했듯이, 화학 반응에서 에너지 1, 2, 3, 4 kcal은 결합 분리 에너지 (결합을 파괴하는 데 사용)입니다. 이러한 에너지의 평균은 결합 에너지입니다.

채권 해리 에너지 측정은 1930 년대에 시작되었습니다. 실험적 결합 해리 에너지 값은 때때로 변화했습니다. 많은 중요한 유기 화합물도 여러 번 다시 측정되었습니다. 메탄의 C-H는 이것의 전형적인 예입니다. 처음에는 98 kcal/mol 이었지만 지금은 105 kcal/mol로 변경되었습니다. 평형 상수는 결합 해리 에너지와 관련된 모든 오류에 매우 민감합니다.

결합 분리 에너지의 실험 방법에는 분광법, 열분해 운동학, 화학 평형 및 동역학, 광분해 및 질량 분석법이 포함됩니다. 

전년도 질문

  1. 하나의 H-H 채권 및 1 개의 I-I 본드가 결합되어 2 H-I 결합을 형성합니다. (H-H =436 kJ/mol, I-I =151 kJ/mol, H-I =297 kJ/mol). 엔탈피 변화는 무엇이며 어떤 종류의 반응이 있습니까?

h2+i2 → 2hi

ΔH =∑H (채권이 깨진)-∑H (채권 형성)

∑h (본드 파손) =436 + 151 =587 kj/mol

∑h (채권 형성) =2 x 297

e =587-(2 x 297)

=-7 kj/mol

그것은 발열 반응입니다.

  1. A2 + B2 2C (a =430 kj/mol의 결합 에너지, b =240 kj/mol, c =425 kj/mol의 결합 에너지). 에너지 변화를 계산하십시오.

ΔH =∑H (채권이 깨진)-∑H (채권 형성)

=(430+ 240)-(2 x 425)

=670-850

=-180 kj/mol

-180 kj/mol은 계산 된 에너지 변화입니다. 따라서 그것은 발열 반응입니다.

  1. 2C A2 + B2 (C =360 kJ/mol의 결합 에너지, A =430 kJ/mol, B =200 kJ/mol의 결합 에너지). 에너지 변화를 계산

ΔH =∑H (본드 파손)-∑H (본드 형성)

=(2 x 360)-(430+200)

=720-630

=+90 kj/mol

+90 kj/mol은 계산 된 에너지 변화입니다. 따라서 그것은 흡열 반응입니다.

  1. H2 + ½ O2 H2O (H-H는 432 kj/mol, 0 =0은 496 kJ/mol, H-O는 463 kJ/mol)입니다. 에너지 변화를 계산하십시오.

ΔH =∑H (본드 파손)-∑H (본드 형성)

=(432 + (0.5) (496))-(2 x 463)

=680-926

=-240 kj/mol

계산 된 에너지 변화는-240 kJ/mol입니다. 

따라서 흡열 반응입니다.

결론

결합 에너지는 화학 반응에서 결합 강도의 평균 값입니다. (e)로 작성되었습니다.

우리는 채권 에너지 (e)를 다음과 같이 계산할 수 있습니다 :

ΔH =∑H (본드 파손)-∑H (채권 형성)

본드 에너지는 채권을 만들거나 깨는 데 필요한 에너지를 제공합니다. 흡열 또는 발열 일 수 있습니다. 결합 해리 에너지는 특정 결합을 깨는 데 필요한 에너지입니다. (h)로 작성되었습니다. 채권이 해리를 겪을 때 발생하는 것은 에너지 변화입니다. 

결합 분리 에너지의 실험적 측정 방법에는 분광법, 화학 평형 및 운동학, 광분해 및 질량 분광법이 포함됩니다.

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