Az energiaváltozások nyomában

A Hess-tétel

A Chemical Review cikke alapján

Az eredeti változat címe: http://www.rmplc.co.uk/eduweb/sites/suttonvs/rmsart.html


Elôfordulhat, hogy ugyanazokból a kiindulási anyagokból kétféle (vagy még több) módon - különbözô kémiai reakciókkal - elôállíthatjuk ugyanazokat a termékeket. A kémiai átalakulásokkal járó energiaváltozásokról a Hess-tétel tájékoztat: bármelyik úton vezetjük is a reakciót, az entalpiaváltozás azonos (ha a kezdeti és végállapot körülményei megegyeznek).

Most csak kovalens kötésû molekulákkal foglalkozunk. A Hess-tétel alapján:

Ha egy adott energiaváltozást nem tudunk megmérni, ki tudjuk számítani, ha olyan újabb reakcióutakat találunk, amelyek azonos végtermékekhez vezetnek, és amelyek energiaváltozásait mérni tudjuk:

A képzôdéshô kiszámítása

A képzôdéshô mérése gyakran nehézségekbe ütközik, de az elemek és vegyületek égéshôjét meg tudjuk határozni.

Példa a képzôdéshô kiszámítására:

Az eddigi diagramokon csak az anyagok szerepeltek. Az energiaszinteket is érdemes azonban felvázolni. Az alábbi ábrán a lefelé mutató nyilak endoterm változásokat jeleznek.

Egy másik módszer

Kovalens molekulák esetében a képzôdéshôt a reakcióban felbomló és keletkezô kémiai kötések energiája alapján is megbecsülhetjük.

A vázlat feltételezi, hogy a molekulák gázatomokká hasadnak szét, és ezekbôl képzôdik a termék. A vázlat csak modellezi a valóságot, de a kötési energiák legalább kikereshetôk a kézikönyvekbôl.

A bután példájában a méréssel (az égéshôk alapján) és a számítással (a kötési energiák alapján) meghatározott érték közel azonos. Ebbôl arra lehet következtetni, hogy a bután szerkezetérôl pontos képet kapunk, ha feltételezzük, hogy kémiai kötései kovalens kötések. Ha a kétféle módszer különbözô eredményt ad, valószínû, hogy a feltételezett kötések nem írják le pontosan a szerkezetet (pl. ha a benzol képzôdésénél három kettôs kötéssel számolunk).


[ Vissza az Elôadóba ]