Obligasjonsdissosieringsenergi defineres som mengden av energi som er nødvendig for å homolytisk sprekke et kjemikalie knytte bånd. Et homolytisk brudd produserer vanligvis radikale arter. Kortsiktig notasjon for denne energien er BDE, D0, eller DH °. Bånddissosieringsenergi brukes ofte som et mål på styrken til en kjemisk binding og for å sammenligne forskjellige bindinger. Merk at entalpien endres er temperaturavhengig. Typiske enheter for bindingsdissosieringsenergi er kJ / mol eller kcal / mol. Bundsdissosieringsenergi kan måles eksperimentelt ved bruk av spektrometri, kalorimetriog elektrokjemiske metoder.
Key Takeaways: Bond Dissociation Energy
- Bond dissosieringsenergi er energien som kreves for å bryte en kjemisk binding.
- Det er et middel for å kvantifisere styrken til en kjemisk binding.
- Bundsdissosieringsenergi tilsvarer bindingsenergi bare for diatomiske molekyler.
- Den sterkeste bindingsdissosieringsenergien er for Si-F-bindingen. Den svakeste energien er for en kovalent binding og kan sammenlignes med styrken til intermolekylære krefter.
Bond Dissociation Energy versus Bond Energy
Obligasjonsdissosieringsenergi er bare lik bindingsenergi for diatomiske molekyler. Dette er fordi bindingsdissosieringsenergien er energien til en enkelt kjemisk binding, mens bindingsenergi er gjennomsnittsverdien for alle bindingsdissosieringsenergiene for alle bindinger av en viss type innen a molekyl.
Vurder for eksempel å fjerne suksessive hydrogenatomer fra et metanmolekyl. Den første bindingsdissosieringsenergien er 105 kcal / mol, den andre er 110 kcal / mol, den tredje er 101 kcal / mol, og den endelige er 81 kcal / mol. Så bindingsenergien er gjennomsnittet av bindingsdissosieringsenergiene, eller 99 kcal / mol. Faktisk tilsvarer ikke bindingsenergien bindingsdissosieringsenergien for noen av C-H-bindingene i metanmolekylet!
De sterkeste og svakeste kjemiske obligasjonene
Fra bindingsdissosieringsenergi er det mulig å bestemme hvilke kjemiske bindinger som er sterkest og hvilke som er svakest. Den sterkeste kjemiske bindingen er Si-F-bindingen. Bindingsdissosieringsenergien for F3Si-F er 166 kcal / mol, mens bindingsdissosieringsenergien for H3Si-F er 152 kcal / mol. Årsaken til at Si-F-bindingen antas å være så sterk, er fordi det er en betydelig elektro forskjell mellom de to atomene.
Karbon-karbonbindingen i acetylen har også en høybindingsdissosieringsenergi på 160 kcal / mol. Den sterkeste bindingen i en nøytral forbindelse er 257 kcal / mol karbonmonoksid.
Det er ingen spesiell svakeste bindingsdissosieringsenergi fordi svake kovalente bindinger faktisk har energi som kan sammenlignes med den fra intermolekylære krefter. Generelt sett er de svakeste kjemiske bindingene mellom edle gasser og overgangsmetallfragmenter. Den minste målte bindingsdissosieringsenergien er mellom atomer i heliumdimer2. Dimeren holdes sammen av van der Waals styrke og har en bindingsdissosieringsenergi på 0,021 kcal / mol.
Bond Dissociation Energy versus Bond Dissociation Enthalpy
Noen ganger brukes begrepene "bond dissociation energy" og "bond dissociation enthalpy" om hverandre. De to er imidlertid ikke nødvendigvis de samme. Bundsdissosieringsenergien er entalpien endring ved 0 K. Bånddissosierings entalpien, noen ganger bare kalt bindingsentalpi, er entalpien endring ved 298 K.
Obligasjonsdissosieringsenergi er foretrukket for teoretisk arbeid, modeller og beregninger. Bond entalpi brukes til termokjemi. Vær oppmerksom på at verdiene ved de to temperaturene for det meste ikke er vesentlig forskjellige. Så selv om entalpi avhenger av temperaturer, har ikke ignorering av effekten vanligvis stor innvirkning på beregninger.
Homolytisk og heterolytisk dissosiasjon
Definisjonen av bindingsdissosieringsenergi er for homolytisk ødelagte bindinger. Dette refererer til et symmetrisk brudd i en kjemisk binding. Imidlertid kan bindinger bryte asymmetrisk eller heterolytisk. I gassfasen er energien som frigjøres for en heterolytisk pause større enn for homolyse. Hvis det er et løsningsmiddel, synker energiverdien dramatisk.
kilder
- Blanksby, S.J.; Ellison, G.B. (April 2003). "Bond dissosieringsenergier fra organiske molekyler". Regnskap for kjemisk forskning. 36 (4): 255–63. gjør jeg:10,1021 / ar020230d
- IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2. utg. ("Gullboka") (1997).
- Gillespie, Ronald J. (Juli 1998). "Kovalente og ioniske molekyler: Hvorfor er BeF2 og AlF3 Faststoff med høyt smeltepunkt mens BF3 og SiF4 Er gasser? ". Journal of Chemical Education. 75 (7): 923. gjør jeg:10,1021 / ed075p923
- Kalescky, Robert; Kraka, Elfi; Cremer, Dieter (2013). "Identifisering av de sterkeste obligasjonene i kjemi". Journal of Physical Chemistry A. 117 (36): 8981–8995. gjør jeg:10,1021 / jp406200w
- Luo, Y.R. (2007). Omfattende håndbok med kjemiske bindingsenergier. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7366-4.