Ryšio disociacijos energija apibrėžiama kaip energija kurio reikia norint homolitiškai suskaidyti cheminę medžiagą obligacija. Homolizinis lūžis paprastai sukelia radikalias rūšis. Trumpas šios energijos žymėjimas yra BDE, D0, arba DH °. Ryšių disociacijos energija dažnai naudojama kaip cheminės jungties stiprumo matas ir norint palyginti skirtingus ryšius. Atkreipkite dėmesį, kad entalpijos pokytis priklauso nuo temperatūros. Tipiški ryšių disociacijos energijos vienetai yra kJ / mol arba kcal / mol. Ryšio disociacijos energiją galima išmatuoti eksperimento būdu, naudojant spektrometriją, kalorimetrijair elektrocheminiai metodai.
Svarbiausios prekės: Bondų disociacijos energija
- Ryšio disociacijos energija yra energija, reikalinga cheminiam ryšiui nutraukti.
- Tai yra viena iš būdų įvertinti cheminės jungties stiprumą.
- Ryšio disociacijos energija lygi jungčių energijai tik diatominėms molekulėms.
- Stipriausia jungties disociacijos energija yra Si-F jungčiai. Silpniausia energija yra kovalentiniam ryšiui ir panaši į tarpmolekulinių jėgų stiprumą.
Obligacijų disociacijos energija palyginti su obligacijų energija
Ryšio atsiribojimo energija lygi tik jungties energijai diatominės molekulės. Taip yra todėl, kad ryšių disociacijos energija yra vienos cheminės jungties, o jungties energija yra visų tam tikro tipo ryšių aibės visų ryšių disociacijos energijų vidutinė vertė molekulė.
Pavyzdžiui, apsvarstykite galimybę iš metano molekulės pašalinti vienas po kito einančius vandenilio atomus. Pirmosios jungties disociacijos energija yra 105 kcal / mol, antrosios - 110 kcal / mol, trečios - 101 kcal / mol, o galutinė - 81 kcal / mol. Taigi, ryšių energija yra ryšių disociacijos energijų vidurkis, arba 99 kcal / mol. Tiesą sakant, jungties energija neprilygsta bet kurio iš C-H jungčių metano molekulėje jungties disociacijos energijai!
Stipriausi ir silpniausi cheminiai saitai
Iš jungčių disociacijos energijos galima nustatyti, kurios cheminės jungtys yra stipriausios, o kurios silpniausios. Stipriausias cheminis ryšys yra Si-F jungtis. Ryšio disociacijos energija F3Si-F yra 166 kcal / mol, o jungties disociacijos energija H3Si-F yra 152 kcal / mol. Manoma, kad Si-F jungtis yra tokia stipri, nes yra reikšminga elektronegatyvumas skirtumas tarp dviejų atomų.
Anglies-anglies jungtis acetilene taip pat turi didelę jungčių atsiribojimo energiją - 160 kcal / mol. Stipriausia jungtis neutraliame junginyje yra 257 kcal / mol anglies monokside.
Ypatinga silpniausia jungčių atsiribojimo energija nėra, nes silpnų kovalentinių ryšių energija iš tikrųjų yra panaši į tarpmolekulinės jėgos. Paprastai tariant, silpniausi cheminiai ryšiai yra tarp tauriųjų dujų ir pereinamųjų metalų fragmentų. Mažiausia išmatuota ryšių disociacijos energija yra tarp helio dimerio atomų, He2. Dimerį laiko kartu van der Waals jėga ir jo jungties disociacijos energija yra 0,021 kcal / mol.
Obligacijų disociacijos energija, palyginti su obligacijų disociacijos entalpija
Kartais terminai „ryšių disociacijos energija“ ir „ryšių disociacijos entalpija“ vartojami pakaitomis. Tačiau abu nebūtinai yra tie patys. Ryšių disociacijos energija yra entalpijos pokytis esant 0 K. Ryšių disociacijos entalpija, kartais tiesiog vadinama ryšių entalpija, yra entalpijos pokytis esant 298 K.
Teoriniam darbui, modeliams ir skaičiavimams teikiama pirmenybė obligacijų atsiribojimo energijai. Bond entalpija naudojama termochemijai. Atkreipkite dėmesį, kad dažniausiai dviejų temperatūrų vertės reikšmingai nesiskiria. Taigi, nors entalpija priklauso nuo temperatūros, efekto nepaisymas paprastai neturi didelės įtakos skaičiavimams.
Homolizinė ir heterolizinė disociacija
Ryšių disociacijos energijos apibrėžimas yra homolitiškai suskaidytų jungčių atžvilgiu. Tai reiškia simetrišką cheminės jungties pertrauką. Tačiau jungtys gali nutrūkti asimetriškai arba heterolitiškai. Dujų fazėje per heterolizinę pertrauką išsiskirianti energija yra didesnė nei atliekant homolizę. Jei yra tirpiklio, energetinė vertė smarkiai sumažėja.
Šaltiniai
- Blanksby, S.J.; Elisonas, G.B. (2003 m. Balandžio mėn.). „Organinių molekulių jungimosi disociacijos energija“. Cheminių tyrimų sąskaitos. 36 (4): 255–63. doi:10.1021 / ar020230d
- IUPAC, Cheminės terminijos rinkinys, 2-asis leidimas („Auksinė knyga“) (1997).
- Gillespie, Ronaldas Dž. (1998 m. Liepa). „Kovalentinės ir joninės molekulės: kodėl yra BeF2 ir AlF3 Aukšto lydymosi temperatūros kietos medžiagos, o BF3 ir SiF4 Ar dujos? “. Cheminio švietimo žurnalas. 75 (7): 923. doi:10.1021 / ed075p923
- Kalesckis, Robertas; Kraka, Elfi; Kremeris, Dieteris (2013). „Stipriausių jungčių chemijoje nustatymas“. Fizinės chemijos žurnalas. 117 (36): 8981–8995. doi:10.1021 / jp406200w
- Luo, Y.R. (2007). Išsamus cheminių ryšių energijų vadovas. Boca Ratonas: „CRC Press“. ISBN 978-0-8493-7366-4.