Как можно найти энергию связи


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Энергия связи является важным понятием в химии. Она определяет количество энергии, которое необходимо для разрыва ковалентной связи между двумя атомами газа.[1]
Данное понятие неприменимо по отношению к ионным связям.[2]
Когда два атома соединяются в молекулу, можно определить, насколько крепка связь между ними — достаточно найти энергию, которую необходимо затратить для разрыва этой связи. Помните, что единичный атом не обладает энергией связи, эта энергия характеризует силу связи двух атомов в молекуле. Чтобы рассчитать энергию связи для какой-либо химической реакции, просто определите общее количество разорванных связей и вычтите из него количество образовавшихся связей.

  1. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 1

    1

    Запишите уравнение для вычисления энергии связи. Согласно определению, энергия связи представляет собой сумму разорванных связей за вычетом суммы сформированных связей: ΔH = ∑H(разорванные связи) – ∑H(образовавшиеся связи). ΔH обозначает изменение энергии связи, которое называют также энтальпией связи, а ∑H соответствует сумме энергий связи для обеих частей уравнения химической реакции.[3]

    • Данное равенство выражает закон Гесса.
    • Энергия связи измеряется в килоджоулях на моль (кДж/моль).[4]
  2. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 2

    2

    Запишите химическое уравнение и обозначьте все связи между отдельными элементами. Если дано уравнение реакции в виде химических символов и цифр, полезно переписать его и обозначить все связи между атомами. Такая наглядная запись позволит вам легко посчитать связи, которые разрываются и образуются в ходе данной реакции.

    • Помните, что в левой части уравнения расположены реагенты, а в правой — продукты реакции.
    • Одинарные, двойные и тройные связи обладают разной энергией, поэтому будьте внимательны и правильно обозначайте связи между различными элементами.[5]
    • К примеру, рассмотрим следующую реакцию: H2(газ) + Br2(газ) —> 2 HBr(газ)
    • H-H + Br-Br —> 2 H-Br
  3. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 3

    3

    Изучите правила подсчета разорванных и образовавшихся связей. В большинстве случаев при расчетах используются средние значения энергии связи.[6]
    Одна и та же связь может иметь немного разную энергию, в зависимости от конкретной молекулы, поэтому обычно используют средние значения энергии связи.[7]
    .

    • Разрывы одинарной, двойной и тройной химической связи рассматриваются как одна разорванная связь. Хотя эти связи обладают разными энергиями, в каждом случае считается, что разрывается одна связь.
    • То же самое относится и к образованию одинарной, двойной или тройной связи. Каждый такой случай рассматривается как формирование одной новой связи.
    • В нашем примере все связи являются одинарными.
  4. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 4

    4

    Определите, какие связи разрываются в левой части уравнения. Левая часть химического уравнения содержит реагирующие вещества, и в ней представлены все связи, которые разрываются в результате реакции. Это эндотермический процесс, то есть для разрыва химических связей необходимо затратить определенную энергию.[8]

    • К нашем примере левая часть уравнения реакции содержит одну связь H-H и одну связь Br-Br.
  5. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 5

    5

    Подсчитайте количество образовавшихся связей в правой части уравнения. Справа указаны продукты реакции. В этой части уравнения представлены все связи, которые образуются в результате химической реакции. Это экзотермический процесс, и он протекает с выделением энергии (обычно в виде тепла).[9]

    • В нашем примере в правой части уравнения содержатся две связи H-Br.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 6

    1

    Найдите необходимые значения энергии связи. Есть множество таблиц, в которых приведены значения энергии связи для самых разных соединений. Такие таблицы можно найти в интернете или справочнике по химии. Следует помнить, что значения энергии связи всегда приводятся для молекул в газообразном состоянии.[10]

    • Для нашего примера необходимо найти значения энергии связей H-H, Br-Br и H-Br.
    • H-H = 436 кДж/моль; Br-Br = 193 кДж/моль; H-Br = 366 кДж/моль.[11]
    • Чтобы вычислить энергию связи для молекул в жидком состоянии, необходимо также найти энтальпию испарения данной жидкости. Это количество энергии, которое необходимо для перевода вещества из жидкого в газообразное состояние.[12]
      Данное значение прибавляется к общей энергии связи.

      • Например, в случае воды необходимо добавить в уравнение энтальпию испарения воды (+41 кДж).[13]
  2. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 7

    2

    Умножьте значения энергии связи на число разорванных связей. В ряде реакций одна связь может разрываться несколько раз.[14]
    Например, если молекула состоит из 4 атомов водорода, то энергию связи водорода следует учесть 4 раза, то есть умножить на 4.

    • В нашем примере каждая молекула имеет по одной связи, поэтому значения энергии связи просто умножаются на 1.
    • H-H = 436 x 1 = 436 кДж/моль
    • Br-Br = 193 x 1 = 193 кДж/моль
  3. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 8

    3

    Сложите все энергии разорванных связей. После того как вы умножите значения энергий связи на соответствующее количество связей в левой части уравнения, необходимо найти общую сумму.[15]

    • Найдем суммарную энергию разорванных связей для нашего примера: H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 кДж/моль.
  4. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 9

    4

    Умножьте значения энергии связи на количество образовавшихся связей. Как и в случае с разорванными связями в левой части уравнения, следует взять значения энергий связи в правой части уравнения и умножить их на соответствующее число этих связей.[16]
    Например, если образуется четыре связи между атомами водорода, необходимо умножить энергию данной связи на 4.

    • В нашем примере образуется две связи H-Br, поэтому энергию связи H-Br (366 кДж/моль) следует умножить на 2: 366 x 2 = 732 кДж/моль.
  5. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 10

    5

    Сложите все энергии образовавшихся связей. Как и в случае разорванных связей, следует сложить все энергии образовавшихся связей, которые представлены в правой части уравнения.[17]
    Если в результате реакции образуется лишь одно вещество, данный шаг можно пропустить.

    • В нашем примере образуется одно вещество, поэтому энергия сформировавшихся связей равна удвоенной энергии связи H-Br, то есть 732 кДж/моль.
  6. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 11

    6

    Вычтите энергию образовавшихся связей из энергии разорванных связей. После того как вы сложите все связи в левой и правой частях уравнения, просто отнимите от разорванных связей образовавшиеся связи. Вспомните приведенное выше уравнение: ΔH = ∑H(разорванные связи) – ∑H(образовавшиеся связи). Подставьте вычисленные значения и найдите разность.

    • Для нашего примера имеем: ΔH = ∑H(разорванные связи) – ∑H(образовавшиеся связи) = 629 кДж/моль – 732 кДж/моль = -103 кДж/моль.
  7. Изображение с названием Calculate Bond Energy Step 12

    7

    Определите, является ли реакция эндотермической или экзотермической. Последний шаг при вычислении энергии связи состоит в том, чтобы выяснить, поглощается или выделяется энергия в ходе данной реакции. При эндотермических реакциях энергия поглощается, и итоговая энергия связи имеет положительное значение, в то время как при экзотермических реакциях энергия выделяется, и энергия связи принимает отрицательные значения.[18]

    • В нашем примере общая энергия связи отрицательна, то есть рассмотренная реакция является экзотермической.

    Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 26 300 раз.

Была ли эта статья полезной?

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 мая 2021 года; проверки требуют 2 правки.

Эне́ргия свя́зи (для данного состояния системы) — разность между энергией состояния, в котором составляющие части системы бесконечно удалены друг от друга и находятся в состоянии активного покоя, и полной энергией связанного состояния системы:

{displaystyle Delta E=sum _{i=1}^{N}E_{i}-E,}

где Delta E — энергия связи компонентов в системе из N компонентов (частиц), E_{i} — полная энергия i-го компонента в несвязанном состоянии (бесконечно удалённой покоящейся частицы) и E — полная энергия связанной системы.

Для системы, состоящей из бесконечно удалённых покоящихся частиц, энергию связи принято считать равной нулю, то есть при образовании связанного состояния энергия выделяется. Энергия связи равна минимальной работе, которую необходимо затратить, чтобы разложить систему на составляющие её частицы. Она характеризует стабильность системы: чем выше энергия связи, тем система стабильнее.

Для валентных электронов (электронов внешних электронных оболочек) нейтральных атомов в основном состоянии энергия связи совпадает с энергией ионизации, для отрицательных ионов — со сродством к электрону.

Энергии химической связи двухатомной молекулы соответствует энергия её термической диссоциации, которая составляет порядка сотен кДж/моль.

Удельная энергия связи, то есть изменение энергии системы при добавлении одной частицы, называется химическим потенциалом. Для системы, состоящей из нескольких видов частиц существует несколько химических потенциалов по числу видов частиц.

Удельная энергия связи нуклонов атомного ядра на 1 нуклон как функция количества нуклонов в атомном ядре для всех известных изотопов согласно AME 2016[1]

Энергия связи адронов атомного ядра определяется в основном сильным взаимодействием. Для большинства ядер она составляет ~8 МэВ на нуклон.

Виды энергии связи[править | править код]

  • Энергия ионизации
  • Энергия разрыва химической связи
  • Ядерная энергия

См. также[править | править код]

  • Гравитационная энергия
  • Дефект массы
  • Химический потенциал
  • Эквивалентность массы и энергии
  • Ядерная энергия#Энергия связи

Примечания[править | править код]


  1. Mirror-homepage of the Atomic Mass Data Center, International Atomic Energy Agency, IAEA (12 марта 2018).

Опытным путём было доказано, что масса ядра оказывается меньше, чем масса протонов и нейтронов, из которых состоит ядро. Разница между этими массами называется дефектом массы ядра.

Дефект массы ядра (

Δm

) — это разница между суммарной массой свободных нуклонов, из которых состоит ядро, и массой ядра.

Почему же масса нуклонов, связанных ядерными силами в ядро, оказывается меньше массы этих же нуклонов в свободном состоянии? Оказывается, что масса и энергия взаимосвязаны.

Всякое тело массой m обладает энергией, которая называется энергией покоя (

E0

):

E0=mc2

, где c — скорость света в вакууме.

Впервые соотношение между энергией и массой вывел Альберт Эйнштейн, поэтому это выражение и получило название «уравнение Эйнштейна».

Уменьшение энергии покоя нуклонов в ядре вызвано наличием ядерных сил, которые удерживают протоны и нейтроны в ядре. Работа, которую необходимо совершить для разрыва ядерных сил и разъединения нуклонов, равна энергии, которая связывает нуклоны вместе. Эта энергия называется энергией связи (

Eсв

) ядра.

Энергия связи и дефект массы ядра связаны между собой уравнением Эйнштейна:

 Удельной энергией связи ядра называют энергию связи, приходящуюся на (1) нуклон:

Удельная энергия равна средней энергии, необходимой для отрыва (1) нуклона от ядра.

Вычисления показали, что наибольшей удельной энергией связи обладают элементы, находящиеся в центре Периодической системы химических элементов. С увеличением порядкового номера начинает уменьшаться удельная энергия связи. Именно поэтому ядра элементов с порядковым номером больше (83) являются радиоактивными. Благодаря небольшой удельной энергии связи они способны самопроизвольно распадаться.

Единицы измерения энергии

В ядерной физике принято измерять энергию в мегаэлектронвольтах ((1) МэВ):

(1) МэВ (=) 

106

 эВ

≈1,6⋅10−13

 Дж.

Для вычисления энергии связи удобно пользоваться переводным коэффициентом для массы и энергии.

Дефекту массы в (1) а. е. м. соответствует энергия, равная

ΔE=Δmc2≈1,66⋅10−27

 кг

⋅(3⋅108

 м/с

)2≈1,49⋅10−10

 Дж 

=931,5

 МэВ.

Обрати внимание!

Для выражения изменения энергии системы в мегаэлектронвольтах нужно
изменение массы системы в атомных единицах массы умножить на переводной коэффициент (931,5) МэВ/а. е. м.

(1) а. е. м. (=) (931,5) МэВ.

Энергия связи атомных ядер

Важнейшую роль во всей ядерной физике играет понятие энергии связи ядра. Энергия связи позволяет объяснить устойчивость ядер, выяснить, какие процессы ведут к выделению ядерной энергии. Нуклоны в ядре прочно удерживаются ядерными силами. Для того чтобы удалить нуклон из ядра, надо совершить довольно большую работу, т. е. сообщить ядру значительную энергию.

Под энергией связи ядра понимают ту энергию, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны. На основе закона сохранения энергии можно также утверждать, что энергия связи ядра равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.

Энергия связи атомных ядер очень велика. Но как ее определить?

В настоящее время рассчитать энергию связи теоретически, подобно тому как это можно сделать для электронов в атоме, не удается. Выполнить соответствующие расчеты можно, лишь применяя соотношение Эйнштейна между массой и энергией:

(13.3.)
(13.3.)

Точнейшие измерения масс ядер показывают, что масса покоя ядра Мя всегда меньше суммы масс входящих в его состав протонов и нейтронов:

(13.4.)
(13.4.)

Существует, как говорят, дефект масс: разность масс

Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"

положительна. В частности, для гелия масса ядра на 0,75% меньше суммы масс двух протонов и двух нейтронов. Соответственно для гелия в количестве вещества один моль ΔM = 0,03 г.

Уменьшение массы при образовании ядра из нуклонов означает, что при этом уменьшается энергия этой системы нуклонов на значение энергии связи Есв:

(13.5.)
(13.5.)

Но куда при этом исчезают энергия Есв и масса ΔM?

При образовании ядра из частиц последние за счет действия ядерных сил на малых расстояниях устремляются с огромным ускорением друг к другу. Излучаемые при этом γ-кванты как раз обладают энергией Есв и массой

Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"

Энергия связиэто энергия, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц, и соответственно это та энергия, которая необходима для расщепления ядра на составляющие его частицы.

О том, как велика энергия связи, можно судить по такому примеру: образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, что и при сгорании 1,5—2 вагонов каменного угля.

Важную информацию о свойствах ядер содержит зависимость удельной энергии связи от массового числа А.

Удельной энергией связи называют энергию связи, приходящуюся на один нуклон ядра. Ее определяют экспериментально. Из рисунка 13.11 хорошо видно, что, не считая самых легких ядер, удельная энергия связи примерно постоянна и равна 8 МэВ/нуклон. Отметим, что энергия связи электрона и ядра в атоме водорода, равная энергии ионизации, почти в миллион раз меньше этого значения. Кривая на рисунке 13.11 имеет слабо выраженный максимум. Максимальную удельную энергию связи (8,6 МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60, т. е. железо и близкие к нему по порядковому номеру элементы. Ядра этих элементов наиболее устойчивы.

Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"

У тяжелых ядер удельная энергия связи уменьшается за счет возрастающей с увеличением Z кулоновской энергии отталкивания протонов. Кулоновские силы стремятся разорвать ядро.

Частицы в ядре сильно связаны друг с другом. Энергия связи частиц определяется по дефекту масс.

Ядерные реакции

Атомные ядра при взаимодействиях испытывают превращения. Эти превращения сопровождаются увеличением или уменьшением кинетической энергии участвующих в них частиц.

Ядерными реакциями называют изменения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. С примерами ядерных реакций вы уже ознакомились в § 103. Ядерные реакции происходят, когда частицы вплотную приближаются к ядру и попадают в сферу действия ядерных сил. Одноименно заряженные частицы отталкиваются друг от друга. Поэтому сближение положительно заряженных частиц с ядрами (или ядер друг с другом) возможно, если этим частицам (или ядрам) сообщена достаточно большая кинетическая энергия. Эта энергия сообщается протонам, ядрам дейтерия — дейтронам, α-частицам и другим более тяжелым ядрам с помощью ускорителей.

Для осуществления ядерных реакций такой метод гораздо эффективнее, чем использование ядер гелия, испускаемых радиоактивными элементами. Во-первых, с помощью ускорителей частицам может быть сообщена энергия порядка 105 МэВ, т. е. гораздо большая той, которую имеют α-частицы (максимально 9 МэВ). Во-вторых, можно использовать протоны, которые в процессе радиоактивного распада не появляются (это целесообразно потому, что заряд протонов вдвое меньше заряда α-частиц, и поэтому действующая на них сила отталкивания со стороны ядер тоже в 2 раза меньше). В-третьих, можно ускорить ядра более тяжелые, чем ядра гелия.

Первая ядерная реакция на быстрых протонах была осуществлена в 1932 г. Удалось расщепить литий на две α-частицы:

Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"
Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"

Как видно из фотографии треков в камере Вильсона (рис. 13.12), ядра гелия разлетаются в разные стороны вдоль одной прямой согласно закону сохранения импульса (импульс протона много меньше импульса возникающих α-частиц; на фотографии треки протонов не видны).

Энергетический выход ядерных реакций. В описанной выше ядерной реакции кинетическая энергия двух образующихся ядер гелия оказалась больше кинетической энергии вступившего в реакцию протона на 7,3 МэВ. Превращение ядер сопровождается изменением их внутренней энергии (энергия связи). В рассмотренной реакции удельная энергия связи в ядрах гелия больше удельной энергии связи в ядре лития. Поэтому часть внутренней энергии ядра лития превращается в кинетическую энергию разлетающихся α-частиц.

Изменение энергии связи ядер означает, что суммарная энергия покоя участвующих в реакциях ядер и частиц не остается неизменной. Ведь энергия покоя ядра Мя*с2 согласно формуле (13.5) непосредственно выражается через энергию связи. В соответствии с законом сохранения энергии изменение кинетической энергии в процессе ядерной реакции равно изменению энергии покоя участвующих в реакции ядер и частиц.

Энергетическим выходом ядерной реакции называется разность энергий покоя ядер и частиц до реакции и после реакции. Согласно вышесказанному энергетический выход ядерной реакции равен также изменению кинетической энергии частиц, участвующих в реакции.

Если суммарная кинетическая энергия ядер и частиц после реакции больше, чем до реакции, то говорят о выделении энергии. В противном случае реакция идет с поглощением энергии.

Выделяющаяся при ядерных реакциях энергия может быть огромной. Но использовать ее при столкновениях ускоренных частиц (или ядер) с неподвижными ядрами мишени практически нельзя. Ведь бо́льшая часть ускоренных частиц пролетает мимо ядер мишени, не вызывая реакцию.

Ядерные реакции на нейтронах. Открытие нейтрона было поворотным пунктом в исследовании ядерных реакций. Так как нейтроны не имеют заряда, то они беспрепятственно проникают в атомные ядра и вызывают их изменения. Например, наблюдается следующая реакция:

Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"

Великий итальянский физик Энрико Ферми первым начал изучать реакции, вызываемые нейтронами. Он обнаружил, что ядерные превращения обусловлены не только быстрыми, но и медленными нейтронами. Причем эти медленные нейтроны оказываются в большинстве случаев даже гораздо более эффективными, чем быстрые. Поэтому быстрые нейтроны целесообразно предварительно замедлять. Замедление нейтронов до тепловых скоростей происходит в обыкновенной воде. Этот эффект объясняется тем, что в воде содержится большое число ядер водорода — протонов, масса которых почти равна массе нейтронов. Следовательно, нейтроны после соударений движутся со скоростью теплового движения. При центральном соударении нейтрона с покоящимся протоном он целиком передает протону свою кинетическую энергию.

Реакции, в которые вступают атомные ядра, очень разнообразны. Нейтроны не отталкиваются ядрами и поэтому особенно эффективно вызывают превращения ядер.

Тест

Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"
Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"
Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"
Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"
Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"
Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"
Урок физики на тему: "Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции"


Download Article


Download Article

Bond energy is an important concept in chemistry that defines the amount of energy needed to break a bond between a covalently bound gas.[1]
This type of bond energy does not apply to ionic bonds. When 2 atoms bind together to form a new molecule, it is possible to determine how strong the bond between atoms is by measuring the amount of energy needed to break that bond. Remember, a single atom does not have a bond energy; it is the bond between 2 atoms that has energy. To calculate the bond energy of a reaction, simply determine the total number of bonds broken and then subtract the total number of bonds formed.

  1. Image titled Calculate Bond Energy Step 1

    1

    Define the equation for calculating bond energy. Bond energy is defined by the sum of all of the bonds broken minus the sum of all of the bonds formed: ΔH = ∑H(bonds broken) – ∑H(bonds formed). ΔH is the change in bond energy, also referred to as the bond enthalpy and ∑H is the sum of the bond energies for each side of the equation.[2]

    • This equation is a form of Hess’s Law.
    • The unit for bond energy is kilojoules per mol or kJ/mol.[3]
  2. Image titled Calculate Bond Energy Step 2

    2

    Draw the chemical equation showing all of the bonds between molecules. When given a reaction equation simply written with chemical symbols and numbers, it is helpful to draw this equation out, illustrating all of the bonds formed between the various elements and molecules. This visual representation will allow you to easily count all of the bonds that break and form on the reactant and product sides of the equation.

    • Remember, the left side of the equation is all of the reactants and the right side is all of the products.
    • Single, double, and triple bonds have different bond energies, so be sure to draw your diagram with the correct bonds between elements.[4]
    • For example, if you were to draw out the following equation for a reaction between 2 hydrogen and 2 bromine: H2(g) + Br2(g) —> 2 HBr(g), you would get: H-H + Br-Br —> 2 H-Br. The hyphens represent single bonds between the elements in the reactants and the products.

    Advertisement

  3. Image titled Calculate Bond Energy Step 3

    3

    Know the rules for counting broken and formed bonds. In most cases, the bond energies you will be using for these calculations will be averages.[5]
    The same bond can have a slightly different bond energy based on the molecule it is formed in; therefore, average bond energies are generally used.[6]

    • A single, double, and triple bond are all treated as 1 break. They all have different bond energies, but count as only a single break.
    • The same is true for the formation of a single, double, or triple bond. It will be counted as single formation.
    • For our example, all of the bonds are single bonds.
  4. Image titled Calculate Bond Energy Step 4

    4

    Identify the bonds broken on the left side of the equation. The left side contains the reactants. These will represent all of the broken bonds in the equation. This is an endothermic process that requires the absorption of energy to break the bonds.[7]

    • For our example, the left side has 1 H-H bond and 1 Br-Br bond.
  5. Image titled Calculate Bond Energy Step 5

    5

    Count the bonds formed on the right side of the equation. The right side contains all of the products. These are all of the bonds that will be formed. This is an exothermic process that releases energy, usually in the form of heat.[8]

    • For our example, the right side has 2 H-Br bonds.
  6. Advertisement

  1. Image titled Calculate Bond Energy Step 6

    1

    Look up the bond energies of the bonds in question. There are many tables that have information on the average bond energies for a specific bond. These tables can be found online or in a chemistry book. It is important to note that these bond energies are always for molecules in a gaseous state.[9]

    • For our example, you need to find the bond energy for an H-H bond, a Br-Br bond, and an H-Br bond.
    • H-H = 436 kJ/mol; Br-Br = 193 kJ/mol; H-Br = 366 kJ/mol.
    • To calculate bond energy for molecules in a liquid state, you need to also look up the enthalpy change of vaporization for the liquid molecule. This is the amount of energy needed to convert the liquid into a gas.[10]
      This number is added to the total bond energy.

      • For example: If you were given liquid water, you would need to add the enthalpy change of vaporization of water (+41 kJ) to the equation.[11]
  2. Image titled Calculate Bond Energy Step 7

    2

    Multiply the bond energies by the number of bonds broken. In some equations, you may have the same bond broken multiple times.[12]
    For example, if 4 atoms of hydrogen are in the molecule, then the bond energy of hydrogen must be counted 4 times, or multiplied by 4.

    • In our example, there is only 1 bond of each molecule, so the bond energies are simply multiplied by 1.
    • H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
    • Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
  3. Image titled Calculate Bond Energy Step 8

    3

    Add up all of the bond energies of the broken bonds. Once you have multiplied the bond energies by the number of the individual bonds, you need to then sum all of the bonds on the reactant side.[13]

    • For our example, the sum of the bonds broken is H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol.
  4. Image titled Calculate Bond Energy Step 9

    4

    Multiply the bond energies by the number of bonds formed. Just as you did for the bonds broken on the reactant side, you will multiply the number of bonds formed by its respective bond energy.[14]
    If you have 4 hydrogen bonds formed, you would need to multiply that bond energy by 4.

    • For our example we have 2 H-Br bonds formed, so the bond energy of H-Br (366 kJ/mol) will be multiplied by 2: 366 x 2 = 732 kJ/mol.
  5. Image titled Calculate Bond Energy Step 10

    5

    Add up all of the formed bond energies. Again, like you did with the bonds broken, you will add up all of the bonds formed on the product side.[15]
    Sometimes you will only have 1 product formed and can skip this step.

    • In our example, there is only 1 product formed, so the energy of the bonds formed is simply the energy of the 2 H-Br bonds or 732 kJ/mol.
  6. Image titled Calculate Bond Energy Step 11

    6

    Subtract the formed bonds from the broken bonds. Once you have summed all of the bond energies for both sides, simply subtract the formed bonds from the broken bonds. Remember the equation: ΔH = ∑H(bonds broken) – ∑H(bonds formed). Plug in the calculated values and subtract.[16]

    • For our example: ΔH = ∑H(bonds broken) – ∑H(bonds formed) = 629 kJ/mol – 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
  7. Image titled Calculate Bond Energy Step 12

    7

    Determine whether the entire reaction was endothermic or exothermic. The final step to calculating bond energy is to determine whether the reaction releases energy or consumes energy. An endothermic (one that consumes energy) will have a final bond energy that is positive, while an exothermic reaction (one that releases energy) will have a negative bond energy.[17]

    • In our example, the final bond energy is negative, therefore, the reaction is exothermic.
  8. Advertisement

Add New Question

  • Question

    What is c-h, c-cl bond energy?

    Community Answer

    c-cl 339, c-h 413.

  • Question

    How do I calculate energy released?

    Caeiia

    Energy released (exothermic reaction, when bonds are forming) is just the enthalpy of bond formation. So it is just ∑H(bonds formed).

  • Question

    What is the bond energy of a water molecule?

    Caeiia

    There are two O-H bonds in water, each having about 463 kJ. 463(2) = about 1852 kJ.

Ask a Question

200 characters left

Include your email address to get a message when this question is answered.

Submit

Advertisement

References

About This Article

Article SummaryX

To calculate bond energy, start by looking up the bond energies you’re working with either online or in a chemistry book. Then, multiply those bond energies by the number of individual bonds being broken, then add up all the energies on the reactant side of the equation. Next, repeat the process on the other side, multiplying the bond energies by the number of bonds formed and adding them up. Finally, subtract the formed bonds from the broken bonds to get the bond energy. If your answer is positive, the bond is endothermic, and if your answer is negative, the bond is exothermic. For tips on calculating the bond energy for liquid molecules, read on!

Did this summary help you?

Thanks to all authors for creating a page that has been read 238,772 times.

Reader Success Stories

  • Hayley Pose

    “This article really helped me get a better understanding and helped me pass my class.”

Did this article help you?

Добавить комментарий