Determinarea entalpiei legăturilor

Determinarea entalpiei legăturilor

Metodele spectrale (vezi secțiunea 17.1), metodele de impact electronic (vezi secțiunea 1.2) sau metodele termochimice sunt utilizate pentru a determina entalpia legăturilor. Metodele termochimice includ determinarea calorimetrică a entalpiilor de ardere, formare și alte procese. Datele sunt apoi utilizate pentru a calcula entalpii de legare. Enthalpiile de legături nu pot fi determinate prin măsurători termochimice directe.







Confirmarea experimentală a consistenței și legături entalpie aproximativ constante într-o largă varietate de compuși pot servi ca entalpia molar standard de combustie în seria omoloagă a alcanilor (vezi. Sec. 17.1). Dacă comparăm dependența entalpiei de ardere a alcanoi cu numărul de atomi de carbon care alcătuiesc fiecare dintre ele, se obține o linie dreaptă (Figura 5.12). Diferența dintre entalpii molari standard de ardere a fiecărui doi membri succesivi ai seriei de alcani este de aproximativ 660 kJ / mol (Tabelul 5.7). În structura sa, fiecare membru următor al unui număr de alcani diferă de membrul anterior printr-o grupare suplimentară -CH2-. În consecință, valoarea de 660 kJ / mol corespunde disocierii și formării legăturilor în timpul arderii unui mol de grupări -CH2-. Combustia din fiecare grupă -CH2- include: 1) disocierea a două legături C-H; 2) disocierea unei legături CC; 3) formarea a două duble legături C = O în formarea unei molecule de CO2; 4) formarea a două legături H-O în formarea moleculei de H2O.







Constanța aproximativă de 660 kJ / mol în seria alcanilor indică faptul că entalpia C-C și C-H în ​​această serie sunt în bună concordanță.

Determinarea entalpiei medii a legăturii C-H

Pentru a determina entalpia medie a legăturii C-H din datele experimentale, se poate utiliza entalpia standard a atomizării metanului

Această entalpie standard de atomizare este de patru ori entalpia medie a legăturii

Entalpia standard a atomizării metanului poate fi calculată folosind legea lui Hess dacă sunt cunoscute valorile experimentale ale entalpiilor standard ale următoarelor procese:

1. entalpia standard a atomizării grafitului

Această entalpie este stabilită prin măsurarea dependenței de temperatură a presiunii de vapori a grafitului.

2. entalpia standard a atomizării cu hidrogen

Această entalpie poate fi determinată prin metode spectroscopice.

3. entalpia standard a formării metanului

Această valoare poate fi calculată pornind de la entalpia standard a arderii metanului și a entalpiilor standard de formare a dioxidului de carbon și a apei. Toate aceste trei entalpii pot fi determinate experimental prin metode calorimetrice.

Aplicăm acum Legea lui Hess în forma descrisă de ecuația (12) procesului atomizării metanului:

Acum folosim ecuația (13) și obținem

Informațiile care trebuie să fie disponibile pentru calcularea entalpiei medii a legăturii C-H pot fi reprezentate grafic folosind o diagramă de entalpie (Figura 5.13).







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: