אנרגיות קשר וקלורימטריה
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| bond energy/bɒnd ˈenədʒi/ | אנרגיית קשר |
| endothermic/ˌendəʊˈθɜːmɪk/ | אנדותרמי (בליעת חום) |
| exothermic/eɡzəˈðɜːmɪk/ | אנרגטי (שחרור חום) |
| specific heat capacity/spəˈsɪfɪk hiːt kəˈpæsɪti/ | קיבולת חום ספציפית |
| calorimetry/ˌkælɔːˈrɪmətri/ | קלורימטריה |
חישוב אנרגיה בקשרים
- במהלך תגובה, קשרים ישנים מתפרקים וקשרים חדשים נוצרים.
- פירוק דורש אנרגיה לפנים; יצירה משחררת אנרגיה חוצה.
- ניתן למדוד גם את $\Delta H$ במעבדה.
איזה הצהרה נכונה?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
נדרשת אנרגיה לשבירת קשרים ומשתחררת בעת יצירתם; ΔH הוא ההפרש.
שבירת קשרים היא תהליך אנדותרמי והתאבדות קשרים היא תהליך אקסותרמי.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ΔH = קשרים שבורים − קשרים שנוצרו.
חישובי אנרגיית קשר
- פירוק קשר הוא אנדותרמי; יצירה של קשר היא אקסותרמית.
- אנרגיית הקשר היא האנרגיה הנדרשת לפירוק מול אחד של קשר (במצב גז) — תמיד חיובית.
- חלק מהערכים מדויקים; אחרים הם ממוצעים על מספר רב של מולקולות, ולכן התשובה היא משוערת.
פירוק קשרים סופג אנרגיה ויצירת קשרים משחררת אותה
כניסת אנרגיה, יציאת אנרגיה
ΔH = (אנרגיה לשבירת קשרים) − (אנרגיה המשתחררת ביוצר קשרים). התאם את אנרגיית ההפעלה והשינוי הכולל כדי להשוות בין פרופילים אקסותרמיים ואנדותרמיים.
באמצעות אנרגיות קשר, ΔH של תגובה שווה ל:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ΔH = Σ(קשרים שנשברו) − Σ(קשרים שהיוצרו); אנרגיה שנכנסה לשבירה פחות אנרגיה שיצאה ליצירה.
מדוע חישובים המבוססים על אנרגיות קשר ממוצעות הם רק קירוב?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
אנרגיות קשר ממוצעות הן ממוצעים על פני מספר רב של מולקולות, ולכן הן אינן תואמות בדיוק כל מולקולה בודדת.
מדידות במעבדה
- כאשר תגובה מחממת מסה ידועה של תמיסה, החום המועבר הוא:
- ($m$ = מסה, $c$ = קיבולת חום ספציפית, $\Delta T$ = שינוי בטמפרטורה.) ולאחר מכן למול:
- הסימן הפוכו הופך את $\Delta H$ לשלילי כשהטמפרטורה עולה (אקסותרמי).
שריפת דלק היא תהליך אקסותרמי, המשחרר אנרגיה לסביבה
החום המועבר לתמיסה מחושב באמצעות:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
q = mcΔT (מסה × נכונות חום סגולית × שינוי בטמפרטורה); ΔH למול = −mcΔT/n.
התאם כל רעיון למה משמעו.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
כל פריט מקשר את המונח למשמעותו הנכונה.
חישוב באמצעות אנרגיית קשרים
דוגמה מופת. ΔH = (קשרים שבורים) − (קשרים נוצרים). אם שבירה דורשת +1500 kJ ויצירה משחררת −1800 kJ, אזי ΔH = 1500 − 1800 = −300 kJ/mol (אקסותרמי).
מדידת שינוי הטמפרטורה של מס ידוע של תמיסה
הבנתך מושלמת
- שבירת קשרים היא תהליך אנדותרמי; יצירת קשרים היא תהליך אקסותרמי
- $\Delta H_r = \sum(\text{bonds broken}) - \sum(\text{bonds made})$
- ערכים ממוצעים של אנרגיות קשר מספקים רק תשובה משוערת
- קלורימטריה: $q = mc\Delta T$, ולאחר מכן $\Delta H = -\dfrac{mc\Delta T}{n}$