A kötési energia egy molekula atomjai között mérhető vonzerő, és felhasználható a reakciók kimenetelének előrejelzésére. Akémiai kötésegyaz elektronok stabil elrendezése, és az egyes kötések megszakításához szükséges energia megkereshető egy referenciatáblázatban, és a kötésenergia-számítások során felhasználható a reakcióban várható teljes energiaváltozás megállapítására.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Kötésenergia (BE) képlete: Δ Ereakció = ∑ BE kötések megszakadtak - ∑ BE kötések keletkeztek
Megtalálhatja a felszabaduló (vagy szükséges) energiát, amikor egy reakció megtörténik, figyelembe véve a megszakadó kötések kötési energiája és a kialakult kötések kötési energiája közötti különbséget.
A kötvény erejét befolyásoló tényezők
A kötés erősségét befolyásolja a kötés hossza, amelyet befolyásol az atom sugara, a mag töltése, az elektronegativitás és az, hogy a kötés egyszeres, kettős vagy hármas kötés-e. Ne feledje, hogy vannak kivételek, de általános tendenciát mutat.
Atomi sugár, ha nagy, azt jelenti, hogy a külső elektronok messze vannak a pozitív töltésű mag húzásától. Két kis atom fizikailag közelebb lesz egymáshoz, mint a nagy, így a kötés erősebb lesz.
Nukleáris töltésbefolyásolja a magban lévő protonok száma. Hasonlítsa össze a Neon Ne (10. atomszám) és a Na + nátriumion (11. atomszám) elemeket. Mindkettőnek 10 elektronja van, de a Na + -nak 11 protonja van, a neonnak pedig csak 10 protonja van, ami magasabb Na + -magtöltetet eredményez.
A periódusos rendszerben azok az elemek vannak, amelyek közelebb vannak a jobb oldalhozelektronegativitásés ezért erősebb kötelékeket képez, mint a bal oldalhoz közelebbiek. Emellett azok az elemek, amelyek közelebb vannak a periódusos rendszer tetejéhez, nagyobb elektronegativitással bírnak, mint az aljhoz közelebb esők. Például a fluor sokkal reaktívabb, mint a jód, a szén pedig reaktívabb, mint a lítium.
Kettős kötéseklényegesen több energiát igényelnek, mielőtt megszakadhatnak. Vegye figyelembe az alábbiakban felsorolt kötési energiák különbségét a szén esetében.
Egyetlen kötés: C — C kötés energiája 346 kJ / mol
Kettős kötés: C = C kötési energia 602 kJ / mol
Hármas kötés: A C ≡ C kötés energiája 835 kJ / mol
Példa kötési energia számításokra
A megadott kötési energiák táblázata alapján mi az energiaváltozás, amikor HCl-t adunk a C-hez2H4 hogy előállítsa a C-t2H5Cl?
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
Bond Energy Formula
A reakció energiaváltozása megegyezik a megszakadt kötések kötési energiájának és a kialakult kötések kötési energiájának összegével.
\ Delta E_ {reakció} = \ Sigma BE_ {törött kötvények} - \ Sigma BE_ {kialakult kötvények}
Rajzolja fel a molekulákat: H2C = CH2 + H-Cl ⟹ H3C — CH2-Cl
Láthatja, hogy a szénatomok közötti kettős kötés megszakad és egyetlen kötéssé válik. Tudja, hogy a sósav, a HCl, disszociál H + és Cl- ionokká, és ezek az ionok összekapcsolódnak a szénlánc szerkezetével.
Megszakadt kötések (kötési energia kJ / mol):
C = C (602)
H — CL (432)
Most adja hozzá ezeket:
\ Sigma BE_ {törött kötvények = 602 + 432 = 1034
Kialakult kötések (kötési energia kJ / mol):
C — C (346)
C-Cl (339)
C-H (413)
Most adja hozzá ezeket:
\ Sigma BE_ {keletkezett kötések} = 346 + 339 + 413 = 1089
\ Delta E_ {reakció} = \ Sigma BE_ {kötvények törtek} - \ Sigma BE_ {keletkezett kötvények = = 1034-1089 = -55 \ text {kJ}
A végeredmény,-55 kJnegatív, jelezve, hogy a reakció exoterm volt (hő felszabadult).
