Utilisez les énergies des obligations pour trouver un changement d'enthalpie

Vous pouvez utiliser les énergies de liaison pour trouver le changement d'enthalpie d'une réaction chimique. Cet exemple de problème montre quoi faire.

La revue

Vous voudrez peut-être revoir les lois de la thermochimie et des réactions endothermiques et exothermiques avant de commencer. Un tableau des énergies de liaison unique est disponible pour vous aider.

Problème de changement d'enthalpie

Estimer le changement d'enthalpie, ΔH, pour la réaction suivante:

H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2 HCl (g)

Solution

Pour résoudre ce problème, pensez à la réaction en termes d'étapes simples:

Étape 1 Les molécules réactives, H₂ et Cl₂, se décomposer en leurs atomes.

H₂(g) → 2 H (g)
Cl₂(g) → 2 Cl (g)

Étape 2 Ces atomes se combinent pour former des molécules HCl.

2 H (g) + 2 Cl (g) → 2 HCl (g)

Dans la première étape, les liaisons H-H et Cl-Cl sont rompues. Dans les deux cas, une mole de liaisons est rompue. Lorsque nous recherchons les énergies de liaison unique pour les liaisons H-H et Cl-Cl, nous constatons qu'elles sont de +436 kJ / mol et + 243 kJ / mol, donc pour la première étape de la réaction:

ΔH1 = + (436 kJ + 243 kJ) = +679 kJ

La rupture des liaisons nécessite de l'énergie, donc nous nous attendons à ce que la valeur de ΔH soit positive pour cette étape.

Dans la deuxième étape de la réaction, deux moles de liaisons H-Cl sont formées. La rupture des liaisons libère de l'énergie, nous nous attendons donc à ce que le ΔH pour cette partie de la réaction ait une valeur négative. En utilisant le tableau, l'énergie de liaison unique pour une mole de liaisons H-Cl est de 431 kJ:

ΔH₂ = -2 (431 kJ) = -862 kJ

En appliquant la loi de Hess, ΔH = ΔH₁ + ΔH₂