برای حل این سوال، باید ابتدا انرژی پیوندهای موجود در واکنش را محاسبه کنید. واکنش و اطلاعات مربوط به انرژی پیوندها به صورت زیر است:
واکنش:
\[ C_2H_4 (g) + H_2O (g) \rightarrow C_2H_5OH (g) \]
پیوندهای شکسته شده:
- یک پیوند \(\text{C=C}\)
- یکی پیوند \(\text{O-H}\) از آب
- یکی پیوند \(\text{C-H}\) از \(\text{C}_2\text{H}_4\)
پیوندهای تشکیل شده:
- یک پیوند \(\text{C-C}\)
- یک پیوند \(\text{C-O}\)
- سه پیوند \(\text{C-H}\)
- یک پیوند \(\text{O-H}\)
انرژیهای پیوند:
- \( \text{C=C}: 619 \, \text{kJ/mol} \)
- \( \text{C-H}: 414 \, \text{kJ/mol} \)
- \( \text{O-H}: 463 \, \text{kJ/mol} \)
- \( \text{C-O}: 335 \, \text{kJ/mol} \)
- \( \text{C-C}: 347 \, \text{kJ/mol} \)
محاسبهی \(\Delta H\) واکنش:
\[
\Delta H = (\text{انرژی پیوندهای شکسته شده}) - (\text{انرژی پیوندهای تشکیل شده})
\]
محاسبه:
پیوندهای شکسته شده:
\[
619 \, (\text{C=C}) + 463 \, (\text{O-H}) + 414 \, (\text{یکی C-H}) = 1496 \, \text{kJ/mol}
\]
پیوندهای تشکیل شده:
\[
347 \, (\text{C-C}) + 335 \, (\text{C-O}) + 3 \times 414 \, (\text{C-H}) + 463 \, (\text{O-H}) = 2402 \, \text{kJ/mol}
\]
محاسبه \(\Delta H\):
\[
\Delta H = 1496 - 2402 = -906 \, \text{kJ/mol}
\]
پس انرژی آزاد شده در واکنش برابر با 906 کیلوژول بر مول است. واکنش گرمازا است.
