§ 2. Энергетикахимических реакций При протекании химических реакций обычно происходит разрыв
химических связей и образование новых связей, кроме этого,
может
происходить отрыв или присоединение электронов.
Задачи на энергетику химических процессов сводятся к тому,
что нужно выразить процесс, энергия которого неизвестна, через
комбинацию процессов, энергии которых известны.
Энергия связи –
энергия, которая выделяется при образовании
химической связи между атомами. Например, при взаимодействии
2-
х атомов Н образуется молекула Н
2
: Н + Н = Н
2
и выделяется
энергия
Е св.
=
–4,5 эВ.
В справочниках обычно приводят значения энергии диссоциации
связи (
D ), которая представляет собой энергию, необходимую для
разрыва химической связи. Например, для процесса
Н
2
= Н + Н
D (Н
2
) = 4,5
эВ.
Таким образом, энергия связи (Е
св.
)
–
отрицательная величина
(энергия
выделяется),
а
энергия
диссоциации
связи
–
положительная величина (энергия поглощается); │
Е св
│=│
D │.
Пример 2-1 : Рассчитать изменение энергии в реакции
2Li + Br
2
= 2Li
+
+ 2Br
–
,
используя справочные данные.
Решение :
Данную
реакцию
можно
представить
как
последовательно протекающие стадии:
1) диссоциация
Br
2
:
Br
2
= 2Br,
D (Br
2
) = 1,97 эВ,
2)
ионизация
двух
атомов
Li:
2Li = 2Li
+
+ 2e,
2∙
I 1
(Li) = 2∙5,39 эВ
,
3) образование двух анионов
Br
–
:
2Br + 2e = 2Br
–
,
2∙
E (Br
) = 2∙(
3,37) эВ.
Результатом сложения стадий 1), 2), 3) является рассматриваемая
реакция.
Следует обратить внимание на то, что при диссоциации
Br
2
, как
и при ионизации
Li
, энергия затрачивается, а при образовании
Br
–
из атома
Br
и электрона энергия выделяется. Таким образом,
23
изменение энергии в этой реакции
∆Е = 1,97 + 2∙5,39
2∙3,37 = 6,01
эВ.
