نسخة الفيديو النصية
حدد طاقة الرابطة في جزيء HCl، لأقرب كيلوجول/مول؟
حصلنا في المعطيات على معادلة تعبر عن التفاعل بين الهيدروجين والكلور لإنتاج HCl، الذي يعرف أيضًا باسم كلوريد الهيدروجين. ويشير هذا الرمز هنا إلى تغير الإنثالبي القياسي للتفاعل. وهو يشير إلى تغير الإنثالبي في التفاعل الأمامي. تشير كلمة «إنثالبي» إلى المحتوى الحراري لنظام ما عند ثبوت الضغط. عند كسر الروابط أو تكوينها، يتغير إنثالبي النظام. ويطلق على هذا الرمز القياسي «علامة بليمسول». وهو يشير إلى أن تغير الإنثالبي للتفاعل تم قياسه مع وجود جميع المكونات في حالاتها القياسية عند ضغط يبلغ بار واحدًا.
توضح الإشارة السالبة في تغير الإنثالبي القياسي للتفاعل أن إنثالبي النظام؛ أي المتفاعلات والنواتج، ينخفض نتيجة للتفاعل. تترك الطاقة النظام منتقلة إلى البيئة المحيطة. وينخفض الإنثالبي الكلي للنظام. يشير المول هنا إلى انطلاق كمية معينة من الطاقة إما عند استهلاك مول واحد من الهيدروجين أو الكلور، وإما عند إنتاج مولين من كلوريد الهيدروجين.
لدينا أيضًا جدول يوضح طاقات الروابط. طاقة الرابطة هي متوسط كمية الطاقة المطلوبة لكسر كل مول من الروابط. حسنًا، يخبرنا الجدول أن كسر مول واحد من الروابط بين ذرتي الهيدروجين يتطلب قدرًا من الطاقة يساوي 436 كيلوجول. ويطلب منا السؤال إيجاد طاقة الرابطة في جزيء HCl. في هذا الجزيء، توجد رابطة أحادية واحدة بين الهيدروجين والكلور. لكن قيمتها غير مدرجة في الجدول. ولهذا، سنحتاج إلى إيجادها.
يمكننا إيجاد ذلك باستخدام تغير الإنثالبي القياسي للتفاعل، وقيم الإنثالبي للرابطتين في الهيدروجين والكلور. سنحتاج إلى حساب حدين آخرين للطاقة. هما طاقة روابط المتفاعلات، وطاقة روابط النواتج. تشير طاقة روابط المتفاعلات إلى الطاقة اللازم توفيرها لتفكك المتفاعلات. لذا، يجب أن تكون قيمة موجبة لأننا نزيد من إنثالبي النظام.
وفي الوقت ذاته، طاقة روابط النواتج هي الطاقة التي تترك النظام في صورة روابط جديدة متكونة، ولهذا يكون لها قيمة سالبة لأن النظام يفقد الإنثالبي. وهذا يعني أن تغير الإنثالبي القياسي للتفاعل يساوي طاقة روابط المتفاعلات ناقص طاقة روابط النواتج. وتفكك المتفاعلات يعني كسر رابطة H–H ورابطة Cl–Cl. وفي الوقت ذاته، فإن تكوين النواتج يعني تكوين مكافئين للرابطة بين ذرتي الهيدروجين والكلور. احرص على تذكر المعامل التكافئي اثنين من المعادلة الأصلية.
الخطوة التالية هي إعادة ترتيب المعادلة. ينتج عن هذا طاقة الرابطة الأحادية بين الهيدروجين والكلور، بدلالة طاقة الرابطة بين ذرتي الهيدروجين، وطاقة الرابطة بين ذرتي الكلور، وتغير الإنثالبي القياسي للتفاعل. وهذا يساوي 436 كيلوجول لكل مول زائد 243 كيلوجول لكل مول زائد 184.7 كيلوجول لكل مول، الكل مقسوم على اثنين. وهذا يعطينا 431.85 كيلوجول لكل مول. يجب أن تكون هذه القيمة موجبة؛ لأن قيم جميع طاقات الروابط موجبة. وبما أن المطلوب منا في السؤال هو تقريب طاقة الرابطة في جزيء HCl لأقرب كيلوجول لكل مول، فإن القيمة النهائية لطاقة الرابطة في جزيء HCl هي 432 كيلوجول لكل مول.
