طاقة الرابطة هي عامل جذب يمكن قياسه بين الذرات في الجزيء ويمكن استخدامها للتنبؤ بنتائج التفاعلات. أرابطة كيميائيةهوالترتيب المستقر للإلكترونات، ويمكن البحث عن الطاقة المطلوبة لكسر كل رابطة في جدول مرجعي واستخدامها في حسابات طاقة الرابطة للعثور على إجمالي تغير الطاقة المتوقع في التفاعل.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
بوند إنيرجي (BE) الصيغة: Δ Eتفاعل = ∑ BE كسر السندات - ∑ BE تشكلت السندات
يمكنك العثور على الطاقة المنبعثة (أو المطلوبة) عند حدوث تفاعل عن طريق أخذ الفرق بين طاقة الرابطة للروابط التي تنكسر وطاقة الرابطة للروابط التي يتم تكوينها.
العوامل المؤثرة في قوة الرابطة
تتأثر قوة الرابطة بطول الرابطة ، والتي تتأثر بنصف القطر الذري والشحنة النووية والسلبية الكهربية وما إذا كانت الرابطة عبارة عن رابطة أحادية أو مزدوجة أو ثلاثية. لاحظ أن هناك استثناءات ، لكنها توفر اتجاهًا عامًا.
نصف القطر الذريإذا كانت كبيرة ، فهذا يعني أن الإلكترونات الخارجية بعيدة كل البعد عن جاذبية النواة الموجبة الشحنة. ستكون ذرتان صغيرتان أقرب ماديًا إلى بعضهما البعض من الذرات الكبيرة ، لذلك ستكون الرابطة أقوى.
شحن نووي
يتأثر بعدد البروتونات في النواة. قارن نيون ني (العدد الذري 10) وأيون الصوديوم نا + (العدد الذري 11). يحتوي كلاهما على 10 إلكترونات ، بينما يحتوي Na + على 11 بروتونًا ، بينما يحتوي النيون على 10 بروتونات فقط ، مما ينتج عنه شحنة نووية أعلى لـ Na +.في الجدول الدوري ، تحتوي العناصر الأقرب إلى الجانب الأيمن على المزيدكهرسلبيةوبالتالي ستشكل روابط أقوى من تلك الأقرب إلى الجانب الأيسر. أيضًا ، العناصر الأقرب إلى الجزء العلوي من الجدول الدوري تتمتع بقدرة كهربية أكبر من العناصر الأقرب إلى الأسفل. على سبيل المثال ، الفلور أكثر تفاعلًا من اليود والكربون أكثر تفاعلًا من الليثيوم.
سندات مزدوجةتتطلب طاقة أكبر بكثير قبل أن يتم كسرها. لاحظ الفرق في طاقات الروابط المدرجة أدناه للكربون.
الرابطة الفردية: طاقة الرابطة C-C هي 346 كيلو جول / مول
الرابطة المزدوجة: C = طاقة الرابطة C هي 602 kJ / mol
الرابطة الثلاثية: طاقة الرابطة C ≡ C هي 835 كيلوجول / مول
مثال حسابات الطاقة الرابطة
باستخدام جدول طاقات الرابطة المعطاة ، ما هو تغير الطاقة عند إضافة حمض الهيدروكلوريك إلى C2ح4 لإنتاج ج2ح5Cl؟
ح- Cl |
432 |
ج - ح |
413 |
ج = ج |
602 |
نسخة |
346 |
C - Cl |
339 |
LibreTexts: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Chemical_Bonding/Fundamentals_of_Chemical_Bonding/Chemical_Bonds/Bond_Lengths_and_Energies
صيغة Bond Energy
إن تغير الطاقة في التفاعل يساوي مجموع طاقة الرابطة للسندات المكسورة مطروحًا منه مجموع طاقة الرابطة المتكونة.
\ Delta E_ {reaction} = \ Sigma BE_ {تم كسر السندات} - \ Sigma BE_ {bonds تشكلت}
ارسم الجزيئات: H2C = CH2 + H-Cl ⟹ H3C - CH2-كل
يمكنك أن ترى أن الرابطة المزدوجة بين الكربون تنكسر وتصبح رابطة واحدة. أنت تعلم أن حمض الهيدروكلوريك ، HCl ، سوف يتفكك إلى أيونات H + و Cl- ، وسوف ترتبط هذه الأيونات بهيكل سلسلة الكربون.
كسر الروابط (طاقة السندات كيلوجول / مول):
ج = ج (602)
H-CL (432)
الآن قم بإضافة هذه معًا:
\ سيجما BE_ {كسر السندات} = 602 + 432 = 1034
الروابط المكونة (طاقة الرابطة كيلوجول / مول):
سي - سي (346)
سي - Cl (339)
سي - إتش (413)
الآن قم بإضافة هذه معًا:
\ سيجما BE_ {السندات المشكلة} = 346 + 339 + 413 = 1089
\ Delta E_ {reaction} = \ Sigma BE_ {bonds broken} - \ Sigma BE_ {bonds shaped} = 1034-1089 = -55 \ text {kJ}
النتيجة النهائية،-55 كيلو جول، سالبة ، مما يشير إلى أن التفاعل كان طاردا للحرارة (حرارة مطلقة).