۱۰ نمونه سؤال انرژی پیوند؛
انرژی شکست را جمع و انرژی تشکیل را کم کن

رابطهٔ محاسبه

ΔH تقریبی واکنش برابر مجموع انرژی پیوندهای شکسته‌شده منهای مجموع انرژی پیوندهای تشکیل‌شده است. ضرایب معادله، تعداد مول هر نوع پیوند را تعیین می‌کنند.

سؤال ۱: مفهوم علامت

اگر مجموع انرژی شکست 500 و مجموع انرژی تشکیل 620 kJ باشد، ΔH و نوع واکنش چیست؟

پاسخ: ΔH=500−620=−120 kJ؛ واکنش بر پایهٔ این داده‌ها گرماده است.

سؤال ۲: واکنش H₂ و Cl₂

برای H₂+Cl₂→2HCl، انرژی H–H=436، Cl–Cl=243 و H–Cl=431 kJ mol⁻¹ است. ΔH را بیابید.

پاسخ: شکست: 436+243=679؛ تشکیل: 2×431=862. ΔH=679−862=−183 kJ.

سؤال ۳: ضریب فراموش‌شده

در سؤال قبل چرا انرژی H–Cl باید در 2 ضرب شود؟

پاسخ: در فرآورده دو مول HCl و در نتیجه دو مول پیوند H–Cl تشکیل می‌شود. ضریب ماده تعداد پیوندهای محاسبه‌شونده را دو برابر می‌کند.

سؤال ۴: تشکیل آب

برای 2H₂+O₂→2H₂O، H–H=436، O=O=498 و O–H=463 kJ mol⁻¹ است. هر H₂O دو پیوند O–H دارد. ΔH را حساب کنید.

پاسخ: شکست: 2(436)+498=1370؛ تشکیل: 4(463)=1852. ΔH=−482 kJ.

سؤال ۵: شمارش پیوند در متان

در 2 mol CH₄ چند mol پیوند C–H وجود دارد؟

پاسخ: هر مولکول متان چهار پیوند C–H دارد؛ در 2 mol متان 8 mol پیوند C–H وجود دارد.

سؤال ۶: هیدروژنه‌شدن اتن

برای H₂C=CH₂+H₂→CH₃–CH₃ فقط تغییر پیوندها را در نظر بگیرید. C=C=614، H–H=436، C–C=347 و C–H=413 kJ mol⁻¹. ΔH را بیابید.

پاسخ: C=C و H–H شکسته و C–C و دو C–H تشکیل می‌شوند. ΔH=(614+436)−(347+2×413)=1050−1173=−123 kJ.

سؤال ۷: چرا پیوندهای مشترک حذف می‌شوند؟

در سؤال قبل چهار پیوند C–H اولیه چرا در جدول تغییر وارد نشدند؟

پاسخ: همان چهار پیوند در فرآورده نیز باقی می‌مانند؛ در دو سوی محاسبه سهم برابر دارند و حذف می‌شوند. فقط پیوندهای واقعاً تغییرکرده لازم‌اند.

سؤال ۸: واکنش گرماگیر

شکستن پیوندها 900 kJ و تشکیل پیوندها 760 kJ انرژی دارد. علامت و مقدار ΔH چیست؟

پاسخ: 900−760=+140 kJ؛ چون ورودی انرژی بیشتر است، واکنش گرماگیر محاسبه می‌شود.

سؤال ۹: اثر وارونه‌کردن

اگر ΔH تقریبی واکنش A→B برابر −85 kJ باشد، برای B→A چه مقداری انتظار داریم؟

پاسخ: پیوندهای تشکیل‌شده و شکسته جای عوض می‌کنند؛ بنابراین علامت تغییر می‌کند و ΔH=+85 kJ.

سؤال ۱۰: کنترل معادله

دانش‌آموز پیش از موازنه، انرژی پیوندها را شمرده است. این کار چه اثری دارد؟

پاسخ: تعداد مول پیوندها از ضرایب می‌آید؛ معادلهٔ ناموازنه تعداد نادرست برای شکست و تشکیل می‌دهد و ΔH قابل اعتماد نخواهد بود.

چطور خودتصحیح کنی؟

سه کنترل انجام بده: معادله موازنه باشد، تعداد هر نوع پیوند با ضریب ماده ضرب شده باشد و ترتیب تفریق «شکسته منهای تشکیل‌شده» حفظ شود. علامت جواب را با مقایسهٔ دو مجموع توضیح بده.