فيديو السؤال: تغيرات طاقة الرابطة في تفاعلات الأسيتيلين الكيمياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يمكن أن يتفاعل الأسيتيلين ‪(C2H4)‬‏ مع مجموعة متنوعة من المركبات لإنتاج مركبات عضوية مفيدة تحتوي على روابط مزدوجة بين ذرتي كربون. يوضح الجدول متوسط طاقات بعض الروابط. من خلال حساب التغيرات الكلية في طاقة الروابط لكل مول من الأسيتيلين المتفاعل، رتب التفاعلات الآتية من التفاعل الأكثر طردًا للحرارة إلى الأقل.

خلال التفاعل الكيميائي، ينكسر بعض الروابط الكيميائية أو جميعها. تتطلب هذه العملية طاقة. ونطلق على الطاقة اللازمة لكسر رابطة كيميائية طاقة الرابطة، وهي تعطى لكل مول من الروابط. تكافئ طاقة الرابطة الإنثالبي. وبما أن كسر الروابط يتطلب طاقة، تكون عملية كسر الروابط في التفاعل الكيميائي ماصة للحرارة. هذا يعني أن تغير الإنثالبي الخاص بها يكون موجبًا. وعند تكوين روابط جديدة، تنطلق الطاقة. وعند انطلاق الطاقة، تكون لدينا عملية طاردة للحرارة. إذن يكون تغير الإنثالبي لهذه العملية سالبًا.

الفرق في الإنثالبي بين كسر الروابط وتكوينها هو التغير في إنثالبي التفاعل. إذن يمكننا إيجاد التغير الكلي في إنثالبي التفاعل، وعليه نحدد ما إذا كان التفاعل ماصًّا للحرارة أم طاردًا لها. وهذا من خلال إيجاد تغير الإنثالبي للروابط المكسورة، وإضافته إلى تغير الإنثالبي للروابط المتكونة خلال التفاعل.

مرة أخرى، طاقة الرابطة هي الطاقة اللازمة لكسر الرابطة الكيميائية. وعليه، فإن سالب طاقة الرابطة هو الطاقة المنطلقة عند تكون الرابطة. ويمكننا إيجاد التغير في إنثالبي التفاعل من خلال أخذ مجموع طاقات الروابط المكسورة، وطرح مجموع طاقات الروابط المتكونة منه.

جدير بالذكر أن الروابط المكسورة تكون في المتفاعلات، والروابط المتكونة تكون في النواتج. ومن ثم يمكننا التفكير في ذلك باعتباره أخذ مجموع طاقات روابط المتفاعلات، وطرح مجموع طاقات روابط النواتج منه.

والآن دعونا نوجد التغير الكلي في طاقة الرابطة لكل تفاعل من التفاعلات لمعرفة أي منها هو الأكثر طردًا للحرارة.

في التفاعل الأول، تكسر الرابطة الثلاثية بين ذرتي الكربون في الأسيتيلين، وكذلك الرابطة الأحادية في ‪HCl‬‏. نكون رابطة أحادية بين الكربون والهيدروجين، ورابطة مزدوجة بين ذرتي الكربون، ورابطة أحادية بين الكربون والكلور. إذن لإيجاد تغير الإنثالبي لهذا التفاعل، سنجمع طاقات الروابط المكسورة ونطرح منها طاقات الروابط المتكونة. إذا عوضنا بجميع طاقات الروابط المذكورة في الجدول، فسنجد أن تغير الإنثالبي للتفاعل الكيميائي الأول هو سالب 77 كيلو جول لكل مول.

والآن سنلقي نظرة على التفاعل الكيميائي الثاني. في التفاعل الكيميائي الثاني، كسرنا مرة أخرى الرابطة الثلاثية بين ذرتي الكربون في الأسيتيلين. نكسر الرابطة الأحادية بين ذرتي الهيدروجين، ونكون رابطتين أحاديتين بين الكربون والهيدروجين، ورابطة مزدوجة بين ذرتي الكربون. مجددًا، سنحسب الإنثالبي لهذا التفاعل من خلال جمع طاقات الروابط للمتفاعلات وطرح طاقات الروابط للنواتج منها. علينا أن نتأكد من أننا نضرب طاقة الرابطة بين الكربون والهيدروجين في اثنين؛ وذلك لأننا نكون رابطتين منها في النواتج. إذا عوضنا بكل القيم من الجدول، فسنجد أن تغير الإنثالبي لهذا التفاعل يساوي سالب 157 كيلو جول لكل مول.

وأخيرًا، سنلقي نظرة على التفاعل الثالث. في هذا التفاعل، نكسر الرابطة الثلاثية بين ذرتي الكربون، والرابطة الأحادية بين الهيدروجين والبروم. ونكون الرابطة الأحادية بين الكربون والهيدروجين، والرابطة المزدوجة بين ذرتي الكربون، والرابطة الأحادية بين الكربون والبروم. وسنحسب التغير في الإنثالبي لهذا التفاعل بالطريقة نفسها التي استخدمناها مع التفاعلين الآخرين. بالتعويض بكل القيم من الجدول، نحصل على: سالب 101 كيلو جول لكل مول، وهذا هو تغير الإنثالبي لهذا التفاعل.

والآن، دعونا نرتب تفاعلاتنا من الأكثر طردًا للحرارة إلى الأقل. بما أن التفاعل الطارد للحرارة له تغير إنثالبي سالب، فإن التفاعل الأكثر طردًا للحرارة هو: ‪(2)‬‏، ثم ‪(3)‬‏، ثم ‪(1)‬‏.