Kemi och biokemi för K, Kf och Bt, Föreläsning 7. Repetition summering av kemisk bindning Bindnings bildnings - förbränningsenergier

Transkript

1 Kemi ch bikemi för K, Kf ch Bt, 01 Föreläsig 7 Repetiti summerig av kemisk bidig Bidigs bildigs - förbräigseergier

2 Partikel i e 1D låda E = h 8mL = 1,, Ψ = L 1 si π L 0 L

3 Varför är PiL viktig? Ger ss e ekel mdell med de viktigaste kvatmekaiska yckelegeskapera: Kvatiserig Nllpuktseergi Eergi atal der Lådlägde Frågr?? E = h 8mL = 1,, Ψ = L 1 si π L 0 L

4 D-låda Ψ 11 Ψ 1 Ψ 1 Ψ ( ) y y y y y y y L y L L y L L L ml h ml h E E E y y = Ψ Ψ = Ψ = + = + = 0 0 si si 1,,, π π Ψ 1 Ψ 1 Om L = L y fås E 1 = E 1 Degeerati..\..\..\MATLAB\D b\script_d_b.m

5 Atmrbitaler Kemisk bidig: Atmer bildar mlekyler mha elektrera. Elektrera är utsmetade vågr, ite partiklar sm rör sig i skal. Skal K L rbitaler = 1 = 1s s l = 0 Elektrera i ett visst skal är ite alla likadaa l = 1 l = M = 3 3s 3 3

6 Repetiti: Olika mdeller för kemisk bidig Lewis + VSEPR Mlekylrbitaler 1. Bidigsstruktur (iklusive fria elektrpar ch resas). Bidigsrdig 3. Laddigsfördelig (frmell laddig) 4. Itermlekylär vv (Dipl? Vätebidig?) 5. Lewis-syrr ch baser 6. 3D-struktur (VSEPR) E(e - ) 1s σ 1s * s * σ1s 1s 1s Varför bildas ite He Atmer bildar mlekyler för att eergi blir lägre

7 Mdeller för kemisk bidig är just det bara Mdeller av samma verklighet. Aväds för lika ädamål. Lewis + VSEPR NH 3 8 st vales el., ktettregel Hybridrbitaler - valesbidig sp 3 på kväve 1s på väte Mlekylrbitaler MO-calc

8 Hur atmer dras till varadra Ptetiell eergi för atmera R kär-kär repulsi + + elektr-kär attrakti Jämvikt

9 Mlekyles bidigseergi Eergi 0 R D

10 Bidigseergier Itermlekylära Itramlekylära Jämför med termisk eergi vid 5 C RT =.5 kj/ml

11 E ekel kemisk reakti Atmer bildar mlekyler, ty då miskar deras (elektrers) eergi Överskttseergi blir värme i mgivige Reaktie är eterm!

12 Hur mycket värmeeergi frigörs vid reaktie? Frigjrd värmeeergi: q D q = D

13 Ammiak-reaktie är mer kmplicerad bidigar både bryts ch bildas N + 3H NH 3 Bidigara i N-N ch H-H bryts N-H bidigar i NH 3 bildas

14 Eergi Eergiera sm msätts i reaktie Obs: Hyptetisk reaktisväg! E i : D(N N) + 3 D(H-H) E ut : 6 D(N-H) N + 3H NH 3 Frigjrd eergi q = E(reaktat) E(prdukt) = D(N-N) + 3D(H-H) - 6D(N-H) = (Nästa sida) q

15 Tabellvärde på dissciatiseergier D Bidigseergier Diatmära mlekyler Eskilda bidigar i fleratmiga mlekyler Medelvärde q... = = -14 kj/ml (Eperimetellt värde är -9 kj/ml) Lewis: H ekelbidig O dubbelbidig N trippelbidig Fråga: CO?

16 Ammiak-reakties eergi-prfil N + 3H NH 3 Lp II Termdyamik Jämviktslära Kietik Eergi q

17 Reaktisetalpi H r beräkas mer eakt med bildigsetalpiera N (g) + 3H (g) NH 3 (g) H r = H f (prdukter) H f (reaktater) ={Hess lag} = H f (NH 3 ) H f (N ) - 3 H f (H ) = = (-46.11) = -9. kj/ml Tabell 7.5 ch Appedi A

18 Defiiti av bildigsetalpi Bildigsetalpi för ammiak H f (NH 3 ) är reaktisetalpi då ammiak bildas ur grudämea i sia mest stabila frmer 1/N (g) + 3/H (g) NH 3 (g) H f (NH 3 ) = kj/ml

19 Förbräigsetalpi Etalpi sm frigörs vid fullstädig förbräig av 1 ml av substase uder stadardbetigelser (mer m det ästa vecka) C H 5 OH(l )+ 3O (g) CO (g)+ 3H O(l) H c = H f (prdukter) H f (reaktater) ={Hess lag} = H f (CO ) + 3 H f (H O) - H f (C H 5 OH) -3 H f (O ) = = ( ) + 3 (-85.83) - (-77.69) = kj/ml Tabell 7.4 ch Appedi A

20