พันธะโคเวเลนต์

ความร้อนของปฏกิ ิริยา (Heat of Reaction) การเกิดปฏกิ ิริยาเคมี คือ กระบวนการท่มี ีการทาลายพันธะเดมิ (สารตงั้ ต้น) และสร้างพันธะใหม่ (สารผลิตภณั ฑ์) ความร้อนของปฏกิ ิริยา (H) คือพลังงานเอนทาลปี ของระบบท่เี ปล่ียนแปลงไปในรูปความร้อน เม่ือเกิดปฏกิ ิริยา สามารถหาได้จาก H =  D −  D H เป็ นลบ ปฏกิ ริ ิยาคายพลังงาน reactants products H เป็ นบวก ปฏกิ ริ ิยาดดู พลังงาน พลังงานที่ใช้สลายพันธะรวม พลังงานทใ่ี ช้สร้างพันธะรวม ของสารต้ังต้น ของผลติ ภณั ฑ์

ตวั อย่าง จงหาพลังงานท่เี ปล่ียนแปลงของปฏิกิริยาต่อไปนี้ CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl (g) + HCl(g)  D (พลังงานพันธะสารตงั้ ต้น) = 4D(C-H) + D(Cl-Cl) reactants D (พลังงานพันธะผลิตภณั ฑ์ ) = D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(Cl-H) products Hrxn = 4D(C-H) + D(Cl-Cl) – [D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(H-Cl)] = (4413 + 1 243) – (1 327 + 3413 + 1 431) kJ/mol = – 102 kJ/mol ปฏิกิริยานีจ้ ะคายความร้อนออกมา 102 kJ/mol

ตวั อย่าง กาหนดพลังงานให้ดังนี้ H – H = 436 kJ/mol, N ≡ N = 945 kJ/mol และ N – H = 391 kJ/mol ปฏกิ ริ ิยาเคมีต่อไปนีด้ ดู หรือคายพลังงานเท่าใด 2NH3 (g) → N2 (g) + 3H2 (g)

2NH3 (g) → N2 (g) + 3H2 (g) H – H = 436 kJ/mol H N N = 945 kJ/mol N – H = 391 kJ/mol 2H – N – H → N≡N + 3(H – H) 2[3(N – H)] → N≡N + 3(H – H) 6 x 391 → 945 + 3 x 436 2346 kJ → 2253 kJ H =  D −  D = 2346 – 2253 = +93 kJ ปฏิกิริยาดดู พลังงาน reactants products

สรุปความสัมพันธ์ระหว่างความยาวพันธะและพลังงานพันธะ ความแขง็ แรงของพนั ธะ  พลังงานพนั ธะ  ������ ความยาวพนั ธะ ความยาวพนั ธะ : พันธะเด่ยี ว > พนั ธะคู่ > พนั ธะสาม พลังงานพันธะ : พันธะสาม > พนั ธะคู่ > พันธะเด่ยี ว ความแขง็ แรงพนั ธะ : พนั ธะสาม > พนั ธะคู่ > พนั ธะเด่ยี ว

ในอุตสาหกรรมเตรียมอีไทน์จากมีเทน โดยการให้ความร้อนสูงๆ ในระยะเวลาท่สี ัน้ มากๆ ปฏิกริ ิยาแสดงดังสมการ C2H2 ปฏกิ ริ ิยาเคมีต่อไปนีด้ ดู หรือคายพลังงานเท่าใด H H C2H2 H C≡C H + 3 H H 2H C H

H H H C≡C H + 3 H H 2H C [2(C-H)] + (C≡C) + 3(H─H) H (2×413) + 839 + (3×436) 2[4(C-H)] 2,973 8×413 3,304 H =  D −  D= 3,304 – 2,973 = +331 kJ ปฏกิ ริ ิยาดดู พลังงาน reactants products

จงคานวณหา H ของปฏิกริ ิยาข้างล่างนี้ C2H4(g) + Cl2(g) → CH2ClCH2Cl (g) กาหนดให้ พลังงานพนั ธะของปฏกิ ริ ิยา C━H = 413 kJ/mol C━C = 240 kJ/mol C═C = 620 kJ/mol Cl━Cl = 239 kJ/mol C━Cl = 250 kJ/mol และจงระบุว่าปฏกิ ริ ิยานีว้ ่าเป็ นดูดหรือคายความร้อน H = [4(C━H) + (C═C) + (Cl━Cl)] - [4(C━H) + 2(C━Cl) + (C━C)] = [ 4x413 + 620 + 239 ] - [ 4x413 + 2x250 + 240 ] = 2511 - 2392 = +119 kJ/mol ปฏกิ ริ ิยานี้ ดูดความร้อน 119 kJ/mol