ViewWiki

שיעור 4 מתוך 4

אנרגיות קשר.

כ־25 דקות · 6 שאלות תרגול

מאיפה בא החום של להבה: שבירת קשרים קולטת אנרגיה ויצירת קשרים פולטת אותה, וחישוב ΔH של בעירה מטבלת אנרגיות קשר.

שלב 1 מתוך 6 · לשבור ולבנות

שלב 1 מתוך 6

לשבור ולבנות

התקרבות למולקולות עומדת על מולקולות: חתך דרך הלהבה, שבו רואים את המולקולות עצמן. מתאן (CH4\mathrm{CH_4}⁠) וחמצן (O2\mathrm{O_2}⁠) נכנסים, ופחמן דו־חמצני (CO2\mathrm{CO_2}⁠) ומים (H2O\mathrm{H_2O}⁠) יוצאים. כדי שזה יקרה, כל הקשרים במגיבים צריכים להישבר, וכל הקשרים בתוצרים צריכים להיווצר.

לשאלה

שלב 2 מתוך 6

הקשרים שנשברים

כל קשר כימי מחזיק אנרגיה מסוימת: אנרגיית הקשר היא האנרגיה שצריך כדי לשבור מול של קשרים כאלה. קשר כפול חזק מקשר יחיד בין אותם אטומים. ספרו את כל הקשרים במגיבים: כל מולקולה, כפול המקדם שלה.

לשאלה

שלב 3 מתוך 6

הקשרים שנוצרים

כשקשר נוצר, משתחררת בדיוק אותה אנרגיה שצריך כדי לשבור אותו. עכשיו ספרו את הקשרים בתוצרים.

לשאלה

שלב 4 מתוך 6

ההפרש

ΔH\Delta H⁠ של התגובה הוא מה שנכנס פחות מה שיצא:

ΔH=∑E(bonds broken)−∑E(bonds made)\Delta H = \sum E(\text{bonds broken}) - \sum E(\text{bonds made})⁠

אם הקשרים החדשים חזקים יותר מהישנים, יוצא יותר משנכנס, ו־ΔH\Delta H⁠ שלילי: התגובה אקסותרמית.

לשאלה

שלב 5 מתוך 6

ממוצעים

הלהבה בסצנה פולטת 802 kJ לכל מול מתאן, הערך המדוד. החישוב שלכם קרוב אליו, אבל לא בדיוק.

לשאלה

שלב 6 מתוך 6

עוד תגובה

אותה שיטה עובדת לכל תגובה בגז, גם כשאין לנו להבה להשוות אליה.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „בעירה”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · בחרו

התקרבות למולקולות עומדת על מולקולות: בלהבה נשברים קשרים במתאן ובחמצן, ונוצרים קשרים חדשים ב־CO2\mathrm{CO_2}⁠ ובמים. מה נכון לגבי האנרגיה?

לניסוי

תרגול · חשבו

אנרגיות קשר ממוצעות, ב־kJ/mol: C−H\mathrm{C-H}⁠ 413, O=O\mathrm{O=O}⁠ 498. כמה אנרגיה צריך כדי לשבור את כל הקשרים במגיבים של CH4+2O2→CO2+2H2O\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}⁠?

לניסוי

תרגול · חשבו

ב־CO2\mathrm{CO_2}⁠ שני קשרים C=O\mathrm{C=O}⁠, 805 kJ/mol כל אחד, ובכל מולקולת מים שני קשרים O−H\mathrm{O-H}⁠, 464 kJ/mol כל אחד. כמה אנרגיה משתחררת כשנוצרים כל הקשרים בתוצרים, CO2+2H2O\mathrm{CO_2 + 2H_2O}⁠?

לניסוי

תרגול · חשבו

משתי התשובות הקודמות: נכנסים 2648 kJ לשבירת קשרים, ויוצאים 3466 kJ מיצירת קשרים. מהו ΔH\Delta H⁠ של בעירת המתאן לפי אנרגיות הקשר, עם הסימן?

לניסוי

תרגול · בחרו

לפי אנרגיות הקשר יצא ΔH=−818 kJ\Delta H = -818\ \mathrm{kJ}⁠, אבל מדידה של בעירת מתאן נותנת −802 kJ-802\ \mathrm{kJ}⁠. מאיפה ההפרש?

לניסוי

תרגול · חשבו

מימן וכלור מגיבים: H2+Cl2→2HCl\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}⁠. אנרגיות קשר, ב־kJ/mol: H−H\mathrm{H-H}⁠ 436, Cl−Cl\mathrm{Cl-Cl}⁠ 243, H−Cl\mathrm{H-Cl}⁠ 432. מהו ΔH\Delta H⁠ של התגובה, עם הסימן?