ბონდის ენერგია არის გაზომვადი მიზიდულობა ატომებს შორის მოლეკულაში და მისი გამოყენება შეიძლება რეაქციების შედეგების პროგნოზირებისთვის. აქიმიური ბმაარისელექტრონების სტაბილური განლაგებადა ენერგია, რომელიც საჭიროა თითოეული ბმის გასახსნელად, შეგიძლიათ მოიძიოთ საცნობარო ცხრილი და გამოვიყენოთ ობლიგაციების ენერგიის გამოთვლებში, რათა იპოვოთ რეაქციაში მოსალოდნელი ენერგიის მთლიანი ცვლილება.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ბონდის ენერგიის (BE) ფორმულა: Δ Eრეაქცია = ∑ BE გაწყვიტეს ობლიგაციები - ∑ იყავი ჩამოყალიბდა ობლიგაციები
გათავისუფლებული ენერგია (ან საჭიროა) შეგიძლიათ იპოვოთ მაშინ, როდესაც რეაქცია ხდება, გაწყვეტილი ობლიგაციების ობლიგაციურ ენერგიასა და წარმოქმნილ ობლიგაციებს შორის სხვაობის მიღებით.
ობლიგაციების სიმტკიცეზე მოქმედი ფაქტორები
ობლიგაციის სიძლიერეზე გავლენას ახდენს ობლიგაციის სიგრძე, რომელზეც გავლენას ახდენს ატომური რადიუსი, ბირთვული მუხტი, ელექტრონეგატიულობა და არის თუ არა ბმა ერთი, ორმაგი ან სამმაგი ბმა. გაითვალისწინეთ, რომ არსებობს გამონაკლისები, მაგრამ ეს იძლევა ზოგად ტენდენციას.
ატომური რადიუსი, თუ დიდია, ეს ნიშნავს, რომ გარე ელექტრონები შორს არის დადებითად დამუხტული ბირთვის ამოწევისგან. ორი პატარა ატომი ფიზიკურად უფრო ახლოს იქნება ერთმანეთთან, ვიდრე დიდი, ამიტომ კავშირი უფრო ძლიერი იქნება.
ბირთვული მუხტიგავლენას ახდენს ბირთვში პროტონების რაოდენობა. შეადარე ნეონის Ne (ატომური ნომერი 10) და ნატრიუმის იონის Na + (ატომური ნომერი 11). ორივეს აქვს 10 ელექტრონი, მაგრამ Na + - ს აქვს 11 პროტონი, ხოლო ნეონს მხოლოდ 10 პროტონი აქვს, რის შედეგადაც Na + უფრო მაღალია ბირთვული მუხტი.
პერიოდულ ცხრილზე, ელემენტებს, რომლებიც უფრო ახლოს არიან მარჯვენა მხარეს, უფრო მეტი აქვთელექტრონეგატიურობადა ამიტომ უფრო ძლიერ კავშირებს შექმნის ვიდრე მარცხენა მხარეს უფრო ახლოსაა. ასევე, ელემენტები, რომლებიც უფრო ახლოს არიან პერიოდული ცხრილის ზედა ნაწილთან, უფრო მეტი ელექტრონეგატივი აქვთ, ვიდრე ქვედა ნაწილთან ახლოს. მაგალითად, ფტორი ბევრად უფრო რეაქტიულია, ვიდრე იოდი და ნახშირბადი - უფრო მეტი რეაქცია, ვიდრე ლითიუმი.
ორმაგი ობლიგაციებიმნიშვნელოვნად მეტ ენერგიას მოითხოვს, სანამ მათი გატეხვა მოხდება. გაითვალისწინეთ ნახშირბადისთვის ბმულების ენერგიებში სხვაობა.
ერთჯერადი ბმა: C — C ბმის ენერგიაა 346 კჯ / მოლი
ორმაგი ბმა: C = C ბმის ენერგია არის 602 კჯ / მოლი
სამმაგი ბმა: C ≡ C ბმის ენერგია არის 835 კჯ / მოლი
ბონდის ენერგიის გამოთვლების მაგალითი
მოცემული ობლიგაციების ენერგიების ცხრილის გამოყენებით, რა არის ენერგიის ცვლილება, როდესაც HCl ემატება C- ს2ჰ4 წარმოქმნას C2ჰ5Cl?
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
ბონდის ენერგიის ფორმულა
რეაქციის ენერგიის ცვლილება ტოლია გატეხილი ობლიგაციების ობლიგაციის ენერგიის ჯამს, წარმოქმნილი ობლიგაციების ენერგიის ჯამის გამოკლებით.
\ დელტა E_ {რეაქცია} = \ სიგმა BE_ {კავშირი გატეხილია} - \ სიგმა BE_ {წარმოქმნილი ობლიგაციები}
დახაზეთ მოლეკულები: H2C = CH2 + H-Cl ⟹ H3C — CH2-Cl
ნახავთ, რომ ნახშირბებს შორის ორმაგი კავშირი წყდება და ხდება ერთი ბმა. თქვენ იცით, რომ მარილმჟავა, HCl, დაიყოფა იონებად H + და Cl- და ეს იონები დაუკავშირდება ნახშირბადის ჯაჭვის სტრუქტურას.
გატეხილი ობლიგაციები (ობლიგაციის ენერგია kJ / მოლი):
C = C (602)
H — CL (432)
ახლა დაამატეთ ეს ერთად:
\ სიგმა BE_ {ობლიგაციები გატეხილი} = 602 + 432 = 1034
წარმოქმნილი ობლიგაციები (ობლიგაციის ენერგია kJ / მოლ):
C — C (346)
C — Cl (339)
C — H (413)
ახლა დაამატეთ ეს ერთად:
\ Sigma BE_ {წარმოქმნილი ობლიგაციები} = 346 + 339 + 413 = 1089
\ დელტა E_ {რეაქცია} = \ სიგმა BE_ {ბონდები გატეხილი} - \ სიგმა BE_ {ბონდები ჩამოყალიბდა} = 1034-1089 = -55 \ ტექსტი {კჯ}
საბოლოო შედეგი,-55 კჯ, უარყოფითია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ რეაქცია იყო ეგზოთერმული (სითბო გამოიყოფა).
