Energie disociace dluhopisů je definována jako množství energie který je vyžadován k homolytickému lomu chemické látky pouto. Homolytická zlomenina obvykle produkuje radikální druh. Krátký zápis pro tuto energii je BDE, D0, nebo DH °. Energie disociace vazby se často používá jako míra síly chemické vazby a pro porovnání různých vazeb. Mějte na paměti, že změna entalpie závisí na teplotě. Typické jednotky disociační energie vazby jsou kJ / mol nebo kcal / mol. Energie disociace vazby může být měřena experimentálně pomocí spektrometrie, kalorimetriea elektrochemické metody.
Klíčové cesty: Energie disociace dluhopisů
- Energie disociace vazby je energie potřebná k přerušení chemické vazby.
- Je to jeden z prostředků kvantifikace síly chemické vazby.
- Energie disociace vazby se rovná energii vazby pouze pro diatomické molekuly.
- Nejsilnější disociační energie vazby je pro vazbu Si-F. Nejslabší energie je pro kovalentní vazbu a je srovnatelná s pevností mezimolekulárních sil.
Energie disociace dluhopisů versus energie dluhopisů
Energie disociace dluhopisů se rovná pouze energii vazby pro diatomické molekuly. Je to proto, že energie disociace vazby je energie jediné chemické vazby, zatímco energie vazby je průměrná hodnota všech energií disociace svazků všech svazků určitého typu uvnitř a molekula.
Zvažte například odstranění následných atomů vodíku z molekuly metanu. První disociační energie vazby je 105 kcal / mol, druhá je 110 kcal / mol, třetí je 101 kcal / mol a finální je 81 kcal / mol. Energie vazby je tedy průměrem disociačních energií vazby nebo 99 kcal / mol. Energie vazby se ve skutečnosti nerovná energii disociace vazby žádné z vazeb C-H v molekule metanu!
Nejsilnější a nejslabší chemické dluhopisy
Z energie disociace vazby je možné určit, které chemické vazby jsou nejsilnější a které jsou nejslabší. Nejsilnější chemickou vazbou je vazba Si-F. Energie disociace vazby pro F3Si-F je 166 kcal / mol, zatímco energie disociace vazby pro H3Si-F je 152 kcal / mol. Důvod, proč je vazba Si-F považována za tak silnou, je proto, že existuje významná vazba elektronegativita rozdíl mezi dvěma atomy.
Vazba uhlík-uhlík v acetylenu má také vysokou disociační energii vazby 160 kcal / mol. Nejsilnější vazba v neutrální sloučenině je 257 kcal / mol v oxidu uhelnatém.
Neexistuje žádná nejslabší disociační energie vazby, protože slabé kovalentní vazby mají energii srovnatelnou s energií mezimolekulární síly. Obecně lze říci, že nejslabší chemické vazby jsou vazby mezi vzácnými plyny a fragmenty přechodných kovů. Nejmenší měřená disociační energie vazby je mezi atomy v dimeru helia, He2. Dimer je držen pohromadě van der Waalsova síla a má energii disociační vazby 0,021 kcal / mol.
Energie disociace dluhopisů versus entalpie disociace dluhopisů
Někdy jsou pojmy „energie disociace vazby“ a „entalpie disociace vazby“ používány zaměnitelně. Tyto dva však nemusí být nutně stejné. Energie disociace vazby je změna entalpie při 0 K. Entalpie disociace vazby, někdy jednoduše nazývaná entalpie vazby, je změna entalpie při 298 K.
Energie disociace dluhopisů je upřednostňována pro teoretickou práci, modely a výpočty. Bond entalpie se používá pro termochemii. Všimněte si, že ve většině případů se hodnoty při těchto dvou teplotách významně neliší. Takže i když entalpie závisí na teplotách, ignorování účinku obvykle nemá velký dopad na výpočty.
Homolytická a heterolytická disociace
Definice energie disociace vazby je pro homolyticky přerušené vazby. To se týká symetrického přerušení chemické vazby. Vazby se však mohou narušovat asymetricky nebo heterolyticky. V plynné fázi je energie uvolněná pro heterolytickou přestávku větší než pro homolýzu. Pokud je přítomno rozpouštědlo, hodnota energie dramaticky klesá.
Zdroje
- Blanksby, S.J.; Ellison, G.B. (Duben 2003). "Bond disociační energie organických molekul". Účty chemického výzkumu. 36 (4): 255–63. doi:10,1021 / ar020230d
- IUPAC, Kompendium chemické terminologie, 2. vydání. („Zlatá kniha“) (1997).
- Gillespie, Ronald J. (Červenec 1998). „Kovalentní a iontové molekuly: Proč jsou BeF2 a AlF3 Pevná látka s vysokou teplotou tání, zatímco BF3 a SiF4 Jsou plyny? “. Žurnál chemického vzdělávání. 75 (7): 923. doi:10,1021 / ed075p923
- Kalescky, Robert; Kraka, Elfi; Cremer, Dieter (2013). "Identifikace nejsilnějších dluhopisů v chemii". Žurnál fyzikální chemie A. 117 (36): 8981–8995. doi:10,1021 / jp406200w
- Luo, Y.R. (2007). Komplexní příručka energií chemických vazeb. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7366-4.