Енергията на връзката е измеримо привличане между атомите в молекулата и може да се използва за прогнозиране на резултатите от реакциите. Aхимическа връзкаестабилно разположение на електронитеи енергията, която е необходима за разкъсване на всяка връзка, може да се търси в референтна таблица и да се използва при изчисленията на енергията на връзката, за да се намери общата промяна на енергията, очаквана в реакция.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Формула на енергията на връзката (BE): Δ Eреакция = ∑ БЪДЕТЕ скъсани облигации - ∑ БЪДЕТЕ формирани облигации
Можете да намерите освободената (или необходимата) енергия, когато се осъществи реакция, като вземете разликата между енергията на връзката на връзките, които се разкъсват, и енергията на връзката на образуваните връзки.
Фактори, влияещи върху силата на връзката
Силата на връзката се влияе от дължината на връзката, която се влияе от атомния радиус, ядрения заряд, електроотрицателността и дали връзката е единична, двойна или тройна връзка. Имайте предвид, че има изключения, но това осигурява обща тенденция.
Атомен радиус, ако е голям, ще означава, че външните електрони са далеч от привличането на положително зареденото ядро. Два малки атома ще бъдат физически по-близо един до друг от големите, така че връзката ще бъде по-силна.
Ядрен зарядсе влияе от броя на протоните в ядрото. Сравнете неон Ne (атомен номер 10) и натриев йон Na + (атомен номер 11). И двата имат 10 електрона, но Na + има 11 протона, а неонът има само 10 протона, което води до по-висок ядрен заряд за Na +.
В периодичната таблица елементите, които са по-близо до дясната страна, имат повечеелектроотрицателности следователно ще образуват по-силни връзки от тези по-близо до лявата страна. Също така елементите, които са по-близо до върха на периодичната таблица, имат по-голяма електроотрицателност от тези по-близо до дъното. Като пример, флуорът е много по-реактивен от йода, а въглеродът е по-реактивен от лития.
Двойни връзкиизискват значително повече енергия, преди да могат да бъдат счупени. Обърнете внимание на разликата в енергиите на връзката, изброени по-долу за въглерода.
Единична връзка: С — С енергията на връзката е 346 kJ / mol
Двойна връзка: C = C енергията на връзката е 602 kJ / mol
Тройна връзка: C ≡ C енергията на връзката е 835 kJ / mol
Примерни изчисления на енергията на облигации
Използвайки таблицата на дадените енергийни връзки, каква е енергийната промяна, когато HCl се добави към C2Н4 за да се получи С2Н5Cl?
Н — Cl |
432 |
С — Н |
413 |
С = С |
602 |
C — C |
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
Формула за енергийна връзка
Промяната на енергията на реакцията е равна на сумата от енергията на връзката на скъсаните връзки минус сумата от енергията на връзката на образуваните връзки.
\ Delta E_ {реакция} = \ Sigma BE_ {връзки прекъснати} - \ Sigma BE_ {образувани облигации}
Начертайте молекулите: Н2С = СН2 + H-Cl ⟹ H3С — СН2-Кл
Можете да видите, че двойната връзка между въглеродите се прекъсва и се превръща в единична връзка. Знаете, че солната киселина, HCl, ще се дисоциира в йони H + и Cl- и тези йони ще се свържат със структурата на въглеродната верига.
Прекъснати връзки (енергия на връзката kJ / mol):
C = C (602)
H — CL (432)
Сега добавете тези заедно:
\ Sigma BE_ {скъсани връзки} = 602 + 432 = 1034
Образувани връзки (енергия на връзката kJ / mol):
C — C (346)
C — Cl (339)
C — H (413)
Сега добавете тези заедно:
\ Sigma BE_ {образувани облигации} = 346 + 339 + 413 = 1089
\ Delta E_ {реакция} = \ Sigma BE_ {връзки са счупени} - \ Sigma BE_ {образувани облигации} = 1034-1089 = -55 \ text {kJ}
Крайният резултат,-55 kJ, е отрицателно, което показва, че реакцията е била екзотермична (отделена топлина).
