La energía de enlace es una atracción medible entre los átomos de una molécula y se puede utilizar para predecir los resultados de las reacciones. Aenlace químicoes unarreglo estable de electrones, y la energía que se requiere para romper cada enlace se puede buscar en una tabla de referencia y usar en los cálculos de energía del enlace para encontrar el cambio de energía total esperado en una reacción.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Fórmula de energía de enlace (BE): Δ Ereacción = ∑ BE lazos rotos - ∑ SER enlaces formados
Puede encontrar la energía liberada (o requerida) cuando tiene lugar una reacción tomando la diferencia entre la energía de enlace de los enlaces que se rompen y la energía de enlace de los enlaces que se forman.
Factores que afectan la fuerza de la unión
La fuerza del enlace se ve afectada por la longitud del enlace, que se ve afectada por el radio atómico, la carga nuclear, la electronegatividad y si el enlace es simple, doble o triple. Tenga en cuenta que hay excepciones, pero proporciona una tendencia general.
Radio atómico, si es grande, significará que los electrones externos están lejos de la atracción del núcleo cargado positivamente. Dos átomos pequeños estarán físicamente más cerca entre sí que los grandes, por lo que el enlace será más fuerte.
Carga nuclearse ve afectado por la cantidad de protones en el núcleo. Compare el neón Ne (número atómico 10) y el ion sodio Na + (número atómico 11). Ambos tienen 10 electrones, pero el Na + tiene 11 protones y el neón solo tiene 10 protones, lo que resulta en una carga nuclear más alta para el Na +.
En la tabla periódica, los elementos que están más cerca del lado derecho tienen máselectronegatividady por lo tanto formará enlaces más fuertes que los más cercanos al lado izquierdo. Además, los elementos que están más cerca de la parte superior de la tabla periódica tienen más electronegatividad que los que están más cerca de la parte inferior. Por ejemplo, el flúor es mucho más reactivo que el yodo y el carbono es más reactivo que el litio.
Enlaces doblesrequieren sustancialmente más energía antes de que puedan romperse. Tenga en cuenta la diferencia en las energías de enlace que se enumeran a continuación para el carbono.
Enlace simple: la energía del enlace C — C es 346 kJ / mol
Doble enlace: la energía del enlace C = C es 602 kJ / mol
Triple enlace: la energía del enlace C ≡ C es 835 kJ / mol
Ejemplo de cálculos de energía de enlace
Usando la tabla de energías de enlace dada, ¿cuál es el cambio de energía cuando se agrega HCl a C2H4 para producir C2H5Cl?
H — Cl |
432 |
C — H |
413 |
C = C |
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
Fórmula de energía de enlace
El cambio de energía de la reacción es igual a la suma de la energía de enlace de los enlaces rotos menos la suma de la energía de enlace de los enlaces formados.
\ Delta E_ {reacción} = \ Sigma BE_ {enlaces rotos} - \ Sigma BE_ {enlaces formados}
Dibuja las moléculas: H2C = CH2 + H-Cl ⟹ H3C — CH2-Cl
Puede ver que el doble enlace entre los carbonos se rompe y se convierte en un enlace sencillo. Sabes que el ácido clorhídrico, HCl, se disociará en iones H + y Cl-, y estos iones se unirán a la estructura de la cadena de carbono.
Enlaces rotos (energía de enlace kJ / mol):
C = C (602)
H — CL (432)
Ahora sume estos juntos:
\ Sigma BE_ {enlaces rotos} = 602 + 432 = 1034
Enlaces formados (energía de enlace kJ / mol):
C — C (346)
C — Cl (339)
C — H (413)
Ahora sume estos juntos:
\ Sigma BE_ {enlaces formados} = 346 + 339 + 413 = 1089
\ Delta E_ {reacción} = \ Sigma BE_ {enlaces rotos} - \ Sigma BE_ {enlaces formados} = 1034-1089 = -55 \ text {kJ}
El resultado final,-55 kJ, es negativo, lo que indica que la reacción fue exotérmica (liberación de calor).
