Różnica między energią wiązania a energią dysocjacji wiązania

The kluczowa różnica między energią wiązania a energią dysocjacji wiązania jest to, że energia wiązania jest wartością średnią, podczas gdy energia dysocjacji wiązania jest szczególną wartością dla konkretnego wiązania.

Jak zaproponował amerykański chemik G.N. Lewis, atomy są stabilne, gdy zawierają osiem elektronów w swojej powłoce walencyjnej. Większość atomów ma mniej niż osiem elektronów w swoich powłokach walencyjnych (z wyjątkiem gazów szlachetnych z grupy 18 układu okresowego); dlatego nie są stabilne. Zatem atomy te mają tendencję do reagowania ze sobą, aby stać się stabilnymi. Może to nastąpić poprzez utworzenie wiązań jonowych, wiązań kowalencyjnych lub wiązań metalicznych w zależności od elektroujemności atomów. Gdy dwa atomy mają podobną lub bardzo niską różnicę elektroujemności, reagują razem, tworząc wiązanie kowalencyjne, dzieląc elektrony. Energia wiązania i energia dysocjacji wiązań to dwa pojęcia dotyczące kowalencyjnych wiązań chemicznych.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest Bond Energy
3. Co to jest energia dysocjacji wiązań
4. Porównanie obok siebie - energia wiązania a energia dysocjacji w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Czym jest Bond Energy?

Kiedy tworzą się wiązania, uwalnia się pewna ilość energii. W przeciwieństwie do tego, zrywanie wiązań wymaga pewnej ilości energii. Dla pewnego wiązania chemicznego energia ta jest stała. I nazywamy to energią wiązania. Zatem energia wiązania jest ilością ciepła wymaganą do rozbicia jednego mola cząsteczek na odpowiadające im atomy.

Ponadto możemy obserwować energię wiązania chemicznego w różnych postaciach, takich jak energia chemiczna, energia mechaniczna lub energia elektryczna. Jednak ostatecznie wszystkie te energie zamieniają się w ciepło. Dlatego możemy zmierzyć energię wiązania w kilodżulach lub kilokaloriach.

Rysunek 01: Energia wiązania

Ponadto energia wiązania jest wskaźnikiem siły wiązania. Na przykład silniejsze wiązania są trudne do zerwania. Dlatego ich energia wiązania jest większa. Z drugiej strony słabe wiązania mają małą energię wiązania i łatwo je rozszczepić. Energia wiązania wskazuje również odległość wiązania. Wyższe energie wiązania oznaczają, że odległość wiązania jest mała (dlatego siła wiązania jest wysoka). Ponadto, gdy energia wiązania jest mała, odległość wiązania jest większa. Jak wspomniano we wstępie, elektroujemność odgrywa rolę w tworzeniu wiązań. Zatem elektroujemność atomów również przyczynia się do energii wiązania.

Co to jest energia dysocjacji wiązań?

Energia dysocjacji wiązań jest również miarą siły wiązania. Możemy to zdefiniować jako zmianę entalpii zachodzącą, gdy wiązanie ulega rozszczepieniu przez homolizę. Energia dysocjacji wiązania jest specyficzna dla pojedynczego wiązania.

W takim przypadku to samo wiązanie może mieć różne energie dysocjacji wiązań w zależności od sytuacji. Na przykład w cząsteczce metanu występują cztery wiązania C-H, a wszystkie wiązania C-H nie mają tej samej energii dysocjacji wiązań.

Rycina 02: Niektóre energie dysocjacji wiązań dla kompleksów koordynacyjnych

Zatem w cząsteczce metanu energie dysocjacji wiązań dla wiązań C-H wynoszą 439 kJ / mol, 460 kJ / mol, 423 kJ / mol i 339 kJ / mol. Wynika to z tego, że zerwanie pierwszego wiązania tworzy rodnik poprzez homolizę, a zatem zerwanie drugiego wiązania występuje z powodu rodnika, który wymaga więcej energii niż pierwszy. Podobnie, krok po kroku zmieniają się energie dysocjacji wiązań.

Jaka jest różnica między energią obligacji a energią dysocjacji obligacji?

Energia wiązania jest średnią wartością energii dysocjacji wiązań w fazie gazowej (zwykle w temperaturze 298 K) dla wszystkich wiązań tego samego typu w obrębie tego samego gatunku chemicznego. Jednak energia wiązania i energia dysocjacji wiązania nie są takie same. Energia dysocjacji wiązań jest standardową zmianą entalpii, gdy wiązanie kowalencyjne jest odcinane przez homolizę z wytworzeniem fragmentów; które są zwykle gatunkami radykalnymi. Dlatego kluczową różnicą między energią wiązania a energią dysocjacji jest to, że energia wiązania jest wartością średnią, podczas gdy energia dysocjacji jest szczególną wartością dla konkretnego wiązania.

Na przykład w cząsteczce metanu energie dysocjacji wiązań dla wiązań C-H wynoszą 439 kJ / mol, 460 kJ / mol, 423 kJ / mol i 339 kJ / mol. Jednak energia wiązania C-H metanu wynosi 414 kJ / mol, co jest średnią wszystkich czterech wartości. Ponadto dla cząsteczki energia dysocjacji wiązań niekoniecznie musi być równa energii wiązania (jak w podanym powyżej przykładzie metanu). W przypadku cząsteczki dwuatomowej energia wiązania i energia dysocjacji wiązania są takie same.

Poniżej infografika na temat różnicy między energią wiązania a energią dysocjacji wiązania zawiera więcej szczegółów na temat różnic.

Podsumowanie - energia obligacji a energia dysocjacji obligacji

Energia dysocjacji wiązań różni się od energii wiązań. Energia wiązania jest średnią wartością wszystkich energii dysocjacji wiązania w cząsteczce. Dlatego kluczową różnicą między energią wiązania i energią dysocjacji jest to, że energia wiązania jest wartością średnią, podczas gdy energia dysocjacji jest szczególną wartością dla konkretnego wiązania.

Odniesienie:

1. „Energia dysocjacji wiązań”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 stycznia 2019 r. Dostępne tutaj  
2. Libretexts. „Bond Energies”. Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26 listopada 2018. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Diagramy energetyczne obligacji” Autor: Fbarreyro - Praca własna, (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia  
2. „Wiązania energii” Autor: Chem540f09grp8 - Praca własna, (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia