Bondidissosiaatioenergian määritelmä

Sidoksen dissosiaatioenergia määritellään energia jota vaaditaan kemikaalin homolyyttiseen murtumiseen side. Homolyyttinen murtuma tuottaa yleensä radikaaleja lajeja. Tämän energian lyhennysmerkintä on BDE, D₀tai DH °. Sidoksen dissosiaatioenergiaa käytetään usein kemiallisen sidoksen lujuuden mittana ja erilaisten sidosten vertailussa. Huomaa, että entalpian muutos riippuu lämpötilasta. Tyypilliset sidoksen dissosiaatioenergian yksiköt ovat kJ / mol tai kcal / mol. Sidoksen dissosiaatioenergia voidaan mitata kokeellisesti käyttämällä spektrometriaa, kalorimetriaaja sähkökemialliset menetelmät.

Tärkeimmät takeaways: sidoksen dissosiaatioenergia

Sidoksen dissosiaatioenergia on yhtä suuri kuin diatomiset molekyylit. Tämä johtuu siitä, että sidoksen dissosiaatioenergia on yksittäisen kemiallisen sidoksen energiaa, kun taas sidosenergia on kaikkien tietyntyyppisten sidosten kaikkien sidos dissosiaatioenergioiden keskiarvo a: n sisällä molekyyli.

Harkitse esimerkiksi peräkkäisten vetyatomien poistamista metaanimolekyylistä. Ensimmäisen sidoksen dissosiaatioenergia on 105 kcal / mol, toinen on 110 kcal / mol, kolmas on 101 kcal / mol ja lopullinen on 81 kcal / mol. Joten sidosenergia on sidoksen dissosiaatioenergioiden keskiarvo tai 99 kcal / mol. Itse asiassa sidosenergia ei ole yhtä suuri kuin minkään C-H-sidoksen sidoksen dissosiaatioenergia metaanimolekyylissä!

Sidos dissosiaatioenergiasta on mahdollista määrittää, mitkä kemialliset sidokset ovat vahvimpia ja mitkä heikoimmat. Vahvin kemiallinen sidos on Si-F-sidos. Sidoksen dissosiaatioenergia F3Si-F: lle on 166 kcal / mol, kun taas sidoksen dissosiaatioenergia H: lle₃Si-F on 152 kcal / mol. Syynä siihen, että Si-F-sidoksen uskotaan olevan niin vahva, johtuu siitä, että siinä on merkittävä elektronegatiivisuutta ero kahden atomin välillä.

Asetyleenissä olevalla hiili-hiilisidoksella on myös suuri sidoksen dissosioitumisenergia 160 kcal / mol. Vahvin sidos neutraalissa yhdisteessä on 257 kcal / mol hiilimonoksidissa.

Ei ole erityistä heikointa sidoksen dissosiaatioenergiaa, koska heikoilla kovalenttisilla sidoksilla on tosiasiassa energia, joka on verrattavissa vastaavaan molekyylien väliset voimat. Yleisesti ottaen heikoimmat kemialliset sidokset ovat jalokaasujen ja siirtymämetallifragmenttien välisiä sidoksia. Pienin mitattu sidos dissosiaatioenergia on heliumidimeerin atomien välillä, He₂. Dimeeriä pitää yhdessä van der Waalsin voima ja sen sidos dissosiaatioenergia on 0,021 kcal / mol.

Joskus termejä "sidoksen dissosiaatioenergia" ja "sidoksen dissosiaatio entalpia" käytetään keskenään. Nämä kaksi eivät kuitenkaan välttämättä ole samoja. Sidoksen dissosiaatioenergia on entalpian muutos 0 K: ssa. Sidos dissosiaatio entalpia, jota joskus kutsutaan yksinkertaisesti sidos entalpiaksi, on entalpian muutos 298 K: n lämpötilassa.

Sidoksen dissosiaatioenergiaa suositaan teoreettisessa työssä, malleissa ja laskelmissa. Lämpökemiaan käytetään sidos entalpiaa. Huomaa, että suurimman osan ajasta näiden kahden lämpötilan arvot eivät ole merkittävästi erilaisia. Joten vaikka entalpia riippuu lämpötiloista, vaikutuksen jättämisellä ei yleensä ole suurta vaikutusta laskelmiin.

Sidos dissosiaatioenergian määritelmä koskee homolyyttisesti hajotettuja sidoksia. Tämä viittaa kemiallisen sidoksen symmetriseen katkeamiseen. Sidokset voivat kuitenkin rikkoutua epäsymmetrisesti tai heterolyyttisesti. Kaasufaasissa heterolyyttiseen taukoon vapautuva energia on suurempi kuin homolyysille. Jos läsnä on liuotinta, energia-arvo laskee dramaattisesti.

• Blanksby, S.J.; Ellison, G.B. (Huhtikuu 2003). "Orgaanisten molekyylien sidos dissosiaatioenergiat". Kemian tutkimuksen tilit. 36 (4): 255–63. doi:10,1021 / ar020230d
• IUPAC, kemiallisen terminologian kokoelma, 2. painos. ("Kultakirja") (1997).
• Gillespie, Ronald J. (Heinäkuu 1998). "Kovalenttiset ja ioniset molekyylit: Miksi ovat BeF₂ ja AlF₃ Korkean sulamispisteen kiinteät aineet, kun taas BF₃ ja SiF₄ Ovatko kaasut? ". Journal of Chemical Education. 75 (7): 923. doi:10,1021 / ed075p923
• Kalescky, Robert; Kraka, Elfi; Cremer, Dieter (2013). "Kemian voimakkaimpien sidosten tunnistaminen". Fysikaalisen kemian lehti. 117 (36): 8981–8995. doi:10,1021 / jp406200w
• Luo, Y.R. (2007). Kattava kemiallisten sidosenergioiden käsikirja. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7366-4.