結合エネルギーの計算方法について

質問

結合エネルギーの計算の過程で、
例えばNH₃の結合エネルギーの計算をしようとしたらN-Hが３つあるから～～って言うのを知っていないといけませんよね？

現在自分は高校二年生なのですが学校の化学で詳しく、

　　　　 ○
　　　／ | ＼
　　○　○　○
↑みたいのをやっていないのでよくわかりません。
やっぱりあらかじめ知っていないと結合エネルギーの計算は解けないものなのでしょうか？

回答No.2

Quarks · ベストアンサー

分子全体での結合エネルギー（の総和）を考えようとしているのでしょうか？
そうだとしたら、質問者さんが考えるように、分子内での結合の様子が完全にわかっていないと、分子の結合エネルギーを調べることはできません。

構造式（貼付図参照）を学習しましたか？分子内における構成原子同士の結合の様子は、構造式を見るとわかります。
構造式には、
◎分子内の、どの原子が、どの原子と結合しているか。
　原子間を結んでいる線（価標と呼ばれています）で、結合し合っている原子を表していま
　す。
◎その結合はどのような結合か。
　価標が１本で表される"単結合"、価標が２本になっている"二重結合"、価標が３本になっ
　ている"三重結合"などの種類も示されています。

上記のような情報が描かれています。
なお、結合し合っている原子がどれとどれかなどの情報は正しく示されていますが、原子同士が互いにどんな方向にあるかは、不正確です（立体を平面で表すなど、無理して描いているところがあるからです）。

結合エネルギーの値は、実験などをから調べられています。
N-H の結合エネルギーは、約386kJ ですが、これは、１モルの N-H 結合 を切ってN,Hが自由になるために必要なエネルギーです。
そのほかにも、H-C 結合では約411kJ、C=O 結合では799kJ になっています。

（面倒なことには、同じ結合でも、どんな分子内での結合かで、数値は若干違っているようです。）

貼付図のアンモニア分子では、N-H　（窒素と水素とが単結合している）結合が３カ所見られます。
１モルの アンモニア分子を壊して、構成原子にバラバラにするには
386×3=1158kJ
が必要ということになります。

ホルムアルデヒドを分解するには、
411×2+799=1621kJ
を要することがわかります。

なお、逆に、１モルのC,２モルのH，１モルのOを集めてきて、適切に結合させてホルムアルデヒドを合成できたとすると、その全過程で放出される熱量は、1621kJとなる、と考えることもできます。

お礼

なるほど。やっぱり構造式を知っていないと解けないものなのですね。

回答No.1

alwen25

高校で量子化学はやらないので
実験的に結合を切るエネルギーだと
機械的に覚えてください。