نسخة الفيديو النصية
يتطلب قدر من الطاقة مقداره 2.757 في 10 أس سالب 18 جول تقريبًا لكسر جميع الروابط في جزيء واحد من الميثان، CH4. ما متوسط طاقة الرابطة المولية لروابط C–H؟ أوجد الإجابة لأقرب عدد صحيح.
في هذا السؤال، لدينا كمية الطاقة اللازمة لكسر جميع الروابط في جزيء الميثان. وحدة القياس هي الجول لكل جزيء. ومطلوب في هذا السؤال إيجاد متوسط طاقة الرابطة المولية للروابط الأحادية بين الكربون والهيدروجين.
تعرف طاقة الرابطة المولية أيضًا باسم طاقة الرابطة، وهي متوسط كمية الطاقة اللازمة لكسر رابطة معينة في مول واحد من الجسيمات الغازية. ومن ثم فإن وحدة الإجابة هي كيلو جول لكل مول واحد من الروابط الأحادية بين الكربون والهيدروجين.
في جزيء واحد من الميثان، توجد أربع روابط أحادية بين الكربون والهيدروجين. بعبارة أخرى، يجب أن نحول الطاقة اللازمة لكسر أربع روابط CH إلى الطاقة اللازمة لكسر مول واحد من روابط CH. ستكون إجابتنا كمية كبيرة للغاية. لذلك، يستخدم الكيميائيون عادة الكيلو جول للتعبير عن هذه الكمية.
دعونا نبدأ بتحويل الطاقة بالجول لكل جزيء من الميثان إلى الجول لكل مول واحد من جزيئات الميثان. علينا ضرب 2.757 في 10 أس سالب 18 جول لكل جزيء CH4 في 6.022 في 10 أس 23 من جزيئات CH4 لكل مول واحد. عامل التحويل الذي نستخدمه هنا هو ثابت أفوجادرو، وهو عدد الوحدات لكل مول من المادة. عند الضرب، تحذف وحدات الجزيء CH4 معًا.
والآن، لنحول إجابتنا إلى الجول لكل مول من روابط CH. نظرًا لأن جزيء الميثان الواحد يحتوي على أربع روابط CH، فإن المول الواحد من الميثان يحتوي على أربعة مولات من روابط CH. عند الضرب تحذف وحدات المول من CH4 معًا.
وأخيرًا، نحن جاهزون لتحويل إجابتنا من جول لكل مول إلى كيلو جول لكل مول. كل ما علينا فعله هو ضرب الإجابة في معامل التحويل كيلو جول واحد لكل 1000 جول. عند الضرب نحذف وحدتي الجول.
وأخيرًا، بعد التقريب لأقرب عدد صحيح، فإن متوسط طاقة الرابطة المولية لروابط CH يساوي 415 كيلو جول لكل مول.
