Енергія розриву хімічного зв'язку

Енергія хімічного зв'язку (Енергія розриву хімічного зв'язку) — кількість енергії необхідна для повного розриву ковалентного зв'язку у молекулі. При такому розриві утворюються два радикали (гомоліз). Величина енергії позначається у джоулях на моль сполуки та описує силу зв'язку. При розриві усіх зв'язків складної сполуки уживають вираз енергії атомізації — енергії усіх хімічних зв'язків, тобто тепловому ефекту розщепленню речовини на вільні атоми. Енергія атомізації є протилежною за знаком до атомарної енергії утворення. Молярна енергія йонних кристалів описується енергією ґратки.
Для простих речовин, молекули яких складаються із двох атомів, зв'язаних одинарним зв'язком, енергія атомізації дорівнює енергії хімічного зв'язку. Так, енергія дисоціації молекул водню на вільні атоми ΔHдис = 435 кДж/моль, звідки енергія хімічного зв'язку H-H: Езв. H-H = 435 кДж. Енергія дисоціації молекул хлору Cl2: ΔHдис = 243 кДж/моль і Езв. Cl-Cl = 243 кДж. Енергія розриву хімічного зв'язку C−H зв'язку в етані визначена як зміна ентальпії у процесі:

CH3CH2–H → CH3CH2• + H•,
Езв,298(CH3CH2−H) = ΔH° = 101.1(4) ккал/моль = 423.0 ± 1.7 кДж/моль = 4.40(2) еВ (на зв'язок).[1]

Використовують різну техніку експериментального визначення енергії хімічного зв'язку: спектроскопію, кінетичні методи, колориметрію, електрохімічні методи. Більшість відомих значень визначені з похибкою 4-10 кДж/моль[2].

Величина енергії розриву хімічного зв'язку пов'язана також і з міжатомними відстанями (чим більші відстані, тим менша енергія), полярністю (полярні зв'язки сильніші ніж неполярні) та типом зв'язку (одинарний зв'язок легше розірвати ніж подвійний.


Таблиця
Залежність усередненої енергії хімічного зв'язку від його довжини[3]
Довжина хімічного зв'язку d у пм, ΔH у кДж/моль
Галогени
Зв'язок ΔH d
F−F 159142
Cl−Cl 242199
Br−Br 193228
I−I 151267
Br−Cl 219214
Br−F 249176
Br−I 178
Cl−F 253163
Cl−I 211232
з Воднем
Зв'язок ΔH d
H−C 413108
H−O 46397
H−N 391101
H−P 322142
H−S 367134
H−F 56792
H−Cl 431128
H−Br 366141
H−I 298160
з Вуглецем
Зв'язок ΔH d
C−H 413108
C−O 358143
C=O 745122
C−N 305147
C=N 615130
C≡N 891116
C−P 264 184
C−S 272182
C=S 536189
C−F 489138
C−Cl 339177
C−Br 285194
C−I 218214
з Киснем
Зв'язок ΔH d
O=N 607
O−N 201136
O−P 335154
O=S 420143
O−F 193142
O−Cl 208170
O−Br 234
O−I 234
Однакові елементи
Зв'язок ΔH d
C−C 348154
C=C 614134
C≡C 839120
H−H 43674
N−N 163146
N=N 418125
N≡N 945110
O−O 146148
O=O 498121
P−P 172221
S−S 255205

Примітки
  1. Відповідно Енергія хімічного зв'язку при 0 K (Е0) рівна 99.5(5) ккал/моль.
  2. Luo, Y. R. (2007). Comprehensive handbook of chemical bond energies. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7366-4. OCLC 76961295.
  3. Neufingerl: Chemie 1 — Allgemeine und anorganische Chemie, Jugend & Volk, Wien 2006; ISBN 978-3-7100-1184-9. ст. 47.(нім.)

Джерела

В. В. Григор'єва, В. М. Самійленко, А. М. Сич. Загальна хімія. Київ. Вища школа. 1991. ст 109—110. ISBN 5-11-003667-5.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.