Värmemängd vid förbränning till koldioxid?

Hur mycket energi behövs för att bryta bindningen mellan kolatomerna (antar att de är i form av grafit)?

Smaragdalena skrev:

Hur mycket energi behövs för att bryta bindningen mellan kolatomerna (antar att de är i form av grafit)?

Ja just det. Jag tänkte att det var fria kolatomer.

I grafit binder varje kolatom till 3 andra kolatomer.

Men vilken typ av bindningar är det mellan dessa atomer och vilken bindningsenergi skall man då räkna med?

Om jag prövar med 3 * 348 kJ (3 st enkelbindningar) så stämmer det inte.

Inte heller om jag räknar med 2 * 348 + 1 * 612 kJ (2 st enkelbindningar + 1 dubbelbindning).

Grafit är resonansstabiliserat, så varje kolatom binder till tre andra kolatomer med bindningar som är starkare än en enkelbindning men svagare än en dubbelbindning.

Smaragdalena skrev:

Grafit är resonansstabiliserat, så varje kolatom binder till tre andra kolatomer med bindningar som är starkare än en enkelbindning men svagare än en dubbelbindning.

OK vi försökte beräkna bildningsentalpin, men då inser jag att det tillvägagångssättet är överkurs för Kemi 1 alltså?

Smaragdalena skrev:

Grafit är resonansstabiliserat, så varje kolatom binder till tre andra kolatomer med bindningar som är starkare än en enkelbindning men svagare än en dubbelbindning.

 Jag må vara korkad, men om vi vet att reaktionen ska ha en bildningsentalpi på $394\ \text{kJ}$ kan vi ju genomsnittligt räkna ut bindningsenergin för en av de tre kol-kol-bindningarna:

$1610-(3x+498)=394\Rightarrow x\approx 239$

Hur går det då ihop att $239$ är mindre än $348$ (för en C-C-enkelbindning)?

AlvinB skrev:

Smaragdalena skrev:

Grafit är resonansstabiliserat, så varje kolatom binder till tre andra kolatomer med bindningar som är starkare än en enkelbindning men svagare än en dubbelbindning.

 Jag må vara korkad, men om vi vet att reaktionen ska ha en bildningsentalpi på $394\ \text{kJ}$ kan vi ju genomsnittligt räkna ut bindningsenergin för en av de tre kol-kol-bindningarna:

$1610-(3x+498)=394\Rightarrow x\approx 239$

Hur går det då ihop att $239$ är mindre än $348$ (för en C-C-enkelbindning)?

 Koldioxidmysteriet tätnar ...

Om man har en reaktion i gasfas går det att uppskatta hur mycket energi som frigörs eller upptas vid en reaktion genom att studera bindningar, men metoden fungerar ganska dåligt i den här typen av reaktioner när fasta ämnen är involverade. Dessutom är bindningsenergierna du ser i tabeller bara medelvärden och varierar beroende på vilken förening det handlar om. En O-H-bindning i vatten bör t.ex. vara starkare än en O-H-bindning i svavelsyra.

Vill man räkna på detta mer exakt måste man använda tabelldata med entalpier från faktiska experiment. 

AlvinB skrev:

Smaragdalena skrev:

Grafit är resonansstabiliserat, så varje kolatom binder till tre andra kolatomer med bindningar som är starkare än en enkelbindning men svagare än en dubbelbindning.

 Jag må vara korkad, men om vi vet att reaktionen ska ha en bildningsentalpi på $394\ \text{kJ}$ kan vi ju genomsnittligt räkna ut bindningsenergin för en av de tre kol-kol-bindningarna:

$1610-(3x+498)=394\Rightarrow x\approx 239$

Hur går det då ihop att $239$ är mindre än $348$ (för en C-C-enkelbindning)?

Det är inte tre enkelbindningar till lika många kolatomer, utan något mellan enkel- och dubbelbindningar, s.k. resonans. Man brukar beskriva det som att dubbelbindningar och enkelbindningar ”hoppar runt” och byter plats med varandra, men det som händer är att kolatomerna är sp2-hybridiserade och skapar varsin enkelbindning till varandra. Utöver det har man även p-orbitaler som binds samman mellan alla kolatomer i ett skikt av grafit och resterande elektroner befinner sig i denna gemensamma orbital. Det kallas för $\pi$-bindning.

OK tack för alla svar. Överkurs för Kemi 1 alltså.

Teraeagle skrev:

[...]

Det är inte tre enkelbindningar till lika många kolatomer, utan något mellan enkel- och dubbelbindningar, s.k. resonans. Man brukar beskriva det som att dubbelbindningar och enkelbindningar ”hoppar runt” och byter plats med varandra, men det som händer är att kolatomerna är sp2-hybridiserade och skapar varsin enkelbindning till varandra. Utöver det har man även p-orbitaler som binds samman mellan alla kolatomer i ett skikt av grafit och resterande elektroner befinner sig i denna gemensamma orbital. Det kallas för $\pi$-bindning.

 Jo, men om du har tre stycken $\sigma$-bindande $sp^2$-orbitaler för varje kolatom plus något slags jättebindning i hela skiktet för den kvarvarande $p$-orbitalen borde detta väl ändå ha högre bindningsenergi än om man räknar det som tre enkelbindningar mellan kolatomerna?

Man får ju att energin som krävs för att slita loss kolatomerna är $718\ \text{kJ/mol}$ medans om man räknar 3 st C-C-enkelbindningar får man $3\cdot348\ \text{kJ/mol}=1044\ \text{kJ/mol}$. Hur kan detta komma sig? Är det så att värdet för energin på C-C-bindningar bara är anpassat för någon helt annan förening och därmed inte gäller för grafit?

Jag förstår vad du menar och är nog benägen att hålla med. Det är lite konstigt men det går inte riktigt att ge någon bra förklaring utan att veta var värdet för C-C-bindningen kommer ifrån. Så ja, troligen har det att göra med att det bara är ett medelvärde. Det blir ju olika energier ifall man har två sp3-kol eller två sp2-kol som binder till varandra för att nämna ett exempel. Det sistnämnda har mer s-karaktär och borde ge en starkare bindning.