内容正文:
第二章
第一节 共价键
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第2课时 键参数
一、键能
概念:
气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
单位:
kJ/mol
意义:
键能越大,化学键越牢固,物质越稳定。
获得数据:
H
H
H-H(g)
H
H
H(g)
H(g)
+
∆H=+436.0 kJ∙mol-1
298.15 K、101 kPa条件下的标准值。
①实验测定,②盖斯定律计算。
键能通常是一个平均值
键 键能
(kJ·mol-1) 键 键能
(kJ·mol-1)
H-H 436.0
F-F 157 N-O 176
Cl-Cl 242.7 N=O 607
Br-Br 193.7 O-O 142
I-I 152.7 O=O 497.3
C-C 347.7 C-H 413.4
C=C 615 N-H 390.8
C≡C 812 O-H 462.8
C-O 351 H-F 568
C=O 745 H-Cl 431.8
N-N 193 H-Br 366
N=N 418 H-I 298.7
N≡N 946
【思考】你能发现什么规律呢?
键能规律:成键原子相同,
单键键能<双键键能<三键键能
碳碳键:σ键键能 > π键键能
氮氮键:σ键键能 < π键键能(特例:氮气中π键比σ键稳定)
【思考1】碳碳双键键能不等于单键键能的两倍,碳碳叁键不等于碳碳单键的三倍,说明了什么?
【思考2】氮氮双键键能不等于单键键能的两倍,氮氮叁键不等于氮氮单键的三倍,说明了什么?
第二周期氢化物键能依次增大,N-H反常
卤素单质键能:Cl2 >Br2>I2 F2反常
④特例:
一、键能
正误判断
(1)共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定( )
(2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( )
(3)O—H的键能是指在298.15 K、100 kPa下,1 mol气态分子中1 mol
O—H解离成气态原子所吸收的能量( )
(4)C=C的键能等于C—C的键能的2倍( )
(5)σ键一定比π键牢固( )
√
√
√
×
×
练一练
【思考与讨论】课本P38
解析:对于反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=436.0 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-2×431.8 kJ·mol-1=-184.9 kJ·mol-1。
对于反应H2(g)+Br2(g) ===2HBr(g)
ΔH=436.0 kJ·mol-1+193.7 kJ·mol-1-2×366 kJ·mol-1=-102.3 kJ·mol-1。
(1)计算,1 mol H2分别跟1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸气)反应,分别形成2 mol HCl和2 mol HBr,哪一个反应释放的能量更多?如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质?
通过计算1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时,放出184.9 kJ的热量;1 mol H2与1 mol Br2(蒸气)反应生成2 mol HBr时,放出102.3 kJ的热量。说明2 mol HBr分解需要吸收的能量比2 mol HCl低,故HBr更易分解。
【思考与讨论】课本P38
(2)N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实?
N≡N键、O=O键、F—F键的键能越来越小,共价键越来越容易断裂。而N-H、O-H、F-H键的键越来越大,共价键越来越容易生成。
键 键能
(kJ·mol-1) 键 键能
(kJ·mol-1)
N≡N 946 N-H 390.8
O=O 497.3 O-H 462.8
F-F 157 F-H 568
应用
①判断共价键的稳定性(键能越大,共价键越稳定)
从键能的定义可知,破坏1mol化学键所需能量越多,即共价键的键能越大,则共价键越稳定。
②判断分子的稳定性(结构相似的分子中,键能越大,分子越稳定)
【例1】 键能:H-F H-Cl H-Br H-I 稳定性:HF HCl HBr HI
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③估算化学反应的反应热
ΔH=反应物的总键能﹣生成物的总键能
/ ΔH =(断-成)
同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的,故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热 。
一、键能
构成化学键的两个原子的核间距。
概念:
分子中的原子始终处于不断振动之中,键长只是振动着的原子处于平衡位置时的