Энергия связи (примеры)

Энергия связи это средняя энтальпия связи или просто энтальпия связи. Это количество, которое дает представление о прочности химической связи.

Определение энергии связи IUPAC слова «энергия связи» может быть дано как » среднее значение, полученное из энтальпий диссоциации связи (в газовой фазе) всех химических связей определенного типа, которое задано в химическом соединении.

Таким образом, энергия связи химической связи в данном соединении визуализируется как среднее количество энергии, необходимое для разрыва одной такой химической связи.

Примечание: Энергия связи химической связи всегда прямо пропорциональна стабильности этой связи. Это означает, что чем больше энергия связи химической связи между двумя атомами, тем выше стабильность одной и той же химической связи.

Что такое энергия связи

Важно отметить, что энергия связи химической связи, присутствующая в соединении, представляет собой среднее значение всех энтальпий диссоциации отдельных связей химических связей.

Например, предположим, что энергия связи углерод-водородной связи в молекуле метана (CH₄) равна средней энергии диссоциации связи каждой отдельной углерод-водородной связи.

Мы можем рассчитать это следующим образом:

• • СН₃ + BDE₂ → СН₂ + H
  • CH₄ + BDE₁ → CH₃ + H
  • CH + BDE₄ → C + H
  • СН₂ + BDE₃ → СН + H
  • BE(C-H) = (BDE₁+ BDE₂+ BDE₃+ BDE₄)/4

• Где BDE₁ указывает энергию, необходимую для разрыва одной углерод-водородной связи, присутствующей в молекуле CH₄,
• BDE₂ указывает энергию, необходимую для разрыва одной углерод-водородной связи, присутствующей в молекуле СН₃,
• BDE₃ указывает энергию, необходимую для разрыва одной углерод-водородной связи, присутствующей в молекуле СН₂, и
• BDE₄ указывает энергию, необходимую для разрыва единственной углерод-водородной связи, присутствующей в молекуле CH.

Наконец, термин BE(C-H) указывает на энергию связи углерод-водород, присутствующую в молекуле метана.

Таким образом, энергия связи углерод-водородных связей, которая существует в молекуле метана могут быть визуализированы как изменение энтальпии (в общем, она обозначается Н), связанных сорвав одно CH₄ молекуле четыре атома водорода и один атом углерода, и совершенно делится на четыре (так как есть четыре углерод-водородных связей как общая молекулы метана).

Сравнение энергии связи и энергии диссоциации связи

Энергия диссоциации связи химической связи (иногда сокращенно BDE) определяется как изменение энтальпии, связанное с разрывом химической связи посредством гомолитического расщепления.

Например, энергия диссоциации связи молекулы A-B-это количество энергии, необходимое для облегчения гомолитического расщепления связи, которое существует между A и B, что в дальнейшем приводит к образованию двух свободных радикалов.

Важно отметить, что энергия диссоциации связи химической связи полностью зависит от абсолютной температуры окружающей среды.

Таким образом, энергия диссоциации связи обычно рассчитывается при стандартных условиях (где температура примерно равна 298 Кельвинам).

С другой стороны, энергия связи химической связи, присутствующей в соединении, представляет собой среднее значение суммарных энтальпий диссоциации связи той же связи в молекуле.

Пример энергии связи и энергии диссоциации связи

Энергия диссоциации связи водородно-кислородной связи в молекуле воды может быть задана как:

H₂O + BDE → OH + H

Следовательно, энергия диссоциации связи водородно-кислородной связи в молекуле воды может быть задана как энергия, необходимая для ее разделения на свободный радикал H и OH.

С другой стороны, энергия связи водородно-кислородной связи в молекуле воды может быть задана как:

OH + BDE₂ → H + O

H₂O + BDE₁ → OH + H

BE(O-H) = Таким образом, энергия связи водородно-кислородной связи в молекуле воды определяется как количество энергии, необходимое для разделения всех водородно-кислородных связей в молекуле воды, разделенное полностью на два.

Факторы влияющие на энергию ионной связи

На энергию ионной связи влияют многие факторы. Важный из них приведен ниже.

Электроотрицательность двух атомов, соединяющихся вместе, влияет на энергию ионной связи. В общем, чем дальше от электроотрицательности 2 атома, тем сильнее связь.

Например, у фтора самый высокий показатель, а у цезия самый низкий. Они образуют самую сильную ионную связь (по крайней мере, единственную связь), предполагая, что связь углерод-фтор является самой сильной полярной ковалентной. И в основном ионные связи сильнее, чем у ковалентных связей.

При проверке при температурах плавления ковалентные соединения имеют низкие температуры плавления, а ионные соединения имеют высокие температуры плавления.

Часто задаваемые вопросы ответы о энергии связи?

Как предсказать прочность связи, используя радиус?

Ионный радиус, металлический радиус и ковалентный радиус каждого атома, присутствующего в молекуле, могут быть использованы для оценки прочности связи.

Предположим, что ковалентный радиус бора оценивается в 83,0 пм, тогда как длина связи B–B в B₂Cl₄ указана как 175 пм, что значительно больше.

Это показало бы, что связь между двумя атомами бора скорее является слабой одиночной связью.

В качестве другого примера металлический радиус рения может быть указан при 137,5 пм, с длиной связи Re-Re 224 пм, присутствующей в соединении Re₂Cl₈.

Используя эти данные, мы можем сделать вывод, что связь является либо очень сильной, либо четырехкратной. Этот метод определения полезен в основном для ковалентно связанных соединений.

Объясните Энергию Связи?

Энтальпию связи (иначе называемую энергией связи) можно описать как количество энергии, необходимое для разрыва одного моля указанной связи.

Объясните факторы, влияющие на энергию связи?

1. Сродство атомов к электронам,
2. Размер атомов, участвующих в связи,
3. Разница в их электроотрицательности.

Что такое энергия связи?

Энергия связи равна минимальной работе, которую необходимо затратить, чтобы разложить систему на составляющие её частицы. Она характеризует стабильность системы: чем выше энергия связи, тем система стабильнее.

Как рассчитать энергию связи?

Запишите уравнение для вычисления энергии связи. Согласно определению, энергия связи представляет собой сумму разорванных связей за вычетом суммы сформированных связей: ΔH = ∑H (разорванные связи) — ∑H (образовавшиеся связи).

Какую роль играет энергия связи ядра?

Важнейшую роль в ядерной физике играет понятие энергии связи ядра. Энергия связи ядра равна минимальной энергии, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные частицы.

Из закона сохранения энергии следует, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.