Question

Efekt energetyczny reakcji można wyznaczyć korzystając z wartości energii wiązań. Każdą reakcję można traktować jako endoenergetyczny proces rozrywania wiązań w cząsteczkach substratów oraz egzoenergetyczny proces powstawania wiązań w cząsteczkach produktów. Jeżeli energia wiązania: N−H wynosi 390 kJ · mol–1, O=O wynosi 499 kJ · mol–1, N≡N wynosi 947 kJ · mol–1, H–O wynosi 465 kJ · mol–1, oblicz efekt energetyczny reakcji:
4 NH3(g) + 3 O2(g) → 2 N2(g) + 6 H2O(g)

Answer 1

E4nh3= 4mol x 3 x 390 kJ/mol = 4680 kJ

E3o2= 3mol x 499kJ kJ/mol = 1497 kJ

E2n2=2mol x  947 kJ/mol = 1894 kJ

E6h2o=6mol x 2 x 465kJ/mol =5580 kJ

 

Hx= 4680 kJ- 1497 kJ-1894 kJ-5580 kJ= -4291 kJ

Answer 2

ΔH = ∑ E.wiązań substratów - ∑ E.wiązań produktów

Na podstawie r-cji :
4 NH₃ + 3 O₂ --> 2 N₂ + 6 H₂O

Zauważamy, że :
-) 4 NH₃ = 12 wiązań N-H (w każdej cząsteczce zamoniaku występują bowiem 3 wiązania N-H)
-) 3 O₂ = 3 wiązania O=O (każda cząsteczka tlenu posiada po jednym wiązaniu O=O)
-) 2 N₂ = 2 wiązania N≡N (każda cząsteczka azotu posiada po jednym wiązaniu N≡N)
-) 6 H₂O = 12 wiązań O-H (każda cząsteczka wody posiada dwa wiązania O-H)

Stąd :

ΔH = 12E(N-H) + 3E(O=O) - [ 2E(N≡N) + 12E(O-H) ] = 12* 390 + 3* 499 - (2* 947 + 12* 465) = 4680 + 1347 - (1894 + 5580) = 6027 - 7474 = -1447 kJ

ΔH = -1447 kJ