Kötési energia

author
3 minutes, 17 seconds Read

Kémiában a kötési energia (BE), más néven átlagos kötési entalpia vagy átlagos kötési entalpia a kémiai kötés kötéserősségének mértékegysége. Az IUPAC meghatározása szerint a kötési energia a gázfázisú kötés-dissociációs energia átlagos értéke (általában 298,15 K hőmérsékleten) az azonos kémiai fajon belüli összes azonos típusú kötés esetében. Minél nagyobb egy molekula átlagos kötési energiája elektronpáros kötésenként, annál stabilabb és alacsonyabb energiájú a molekula.

A kötésdisszociációs energiát (entalpia) kötésbontási energiának, kötési energiának, kötéserősségnek vagy kötési energiának (rövidítés: BDE, BE vagy D) is nevezik. Meghatározása szerint a következő hasadás standardentalpia-változása: R – X → R + X. A BDE-t, amelyet Dº(R – X) jelöl, általában a termokémiai egyenlet segítségével vezetik le,

D ∘ ( R – X ) =△ H f ∘ ( R ) + △ H f ∘ ( X ) – △ H f ∘ ( R X ) {\displaystyle {\begin{array}{lcl}\mathrm {D^{\circ }(R-} X)\ =\bigtriangleup H_{f}^{\circ }\mathrm {(R)} +\bigtriangleup H_{f}^{\circ }(X)-\bigtriangleup H_{f}^{\circ }(\mathrm {R} X)\end{árray}}}}}

Nagyszámú atom, szabadgyök, ion, klaszter és vegyület képződési entalpiája ΔHfº elérhető a NIST,NASA, CODATA és IUPAC honlapjain. A legtöbb szerző inkább a 298,15 K-en mértBDE értékeket használja.

A metánban például a szén-hidrogén kötési energia BE(C-H) az egy metánmolekula szénatomra és négy hidrogéngyökre való bontásának entalpiaváltozása (∆H) osztva néggyel. Egy adott kötéspárra vonatkozó pontos érték az adott molekulától függően némileg változik, ezért a táblázatos kötési energiák általában az adott kötéstípust tartalmazó, kiválasztott, tipikus kémiai fajokra vonatkozó átlagok.

A kötési energia (BE) egy adott molekulában lévő egyetlen kötéstípus kötésbontási energiáinak átlaga. Az azonos típusú több különböző kötéstípus kötés-dissociációs energiái még egyetlen molekulán belül is változhatnak. Például egy vízmolekula két O-H kötésből áll, amelyek H-O-H kötésként kapcsolódnak. A H2O kötési energiája a két O-H kötés felbontásához szükséges energiák átlaga a következő sorrendben:

H – O – H → H ⋅ + ⋅ O – H B D E 1 ⋅ O – H → ⋅ O ⋅ O ⋅ + ⋅ H B D E 2 H – O – H → H ⋅ + ⋅ O ⋅ + ⋅ H B E = ( B D E 1 + B D E 2 ) / 2 {\displaystyle {\begin{array}{lcl}\mathrm {H-O-H} &\rightarrow &\mathrm {H\cdot +\cdot O-H} &BDE_{1}\\\\mathrm {\cdot O-H} &\rightarrow &\mathrm {\cdot O\cdot +\cdot H} &BDE_{2}\\\\mathrm {H-O-H} &\rightarrow &\mathrm {H\cdot +\cdot O\cdot +\cdot H} &BE=(BDE_{1}+BDE_{2})/2\\\end{array}}}

Bár az eredeti szimmetrikus molekulában a két kötés egyenértékű, az oxigén-hidrogén kötés kötésbontási energiája némileg változik attól függően, hogy az oxigénatomhoz van-e kötve egy másik hidrogénatom vagy sem.

A kötés felbontásakor a kötő elektronpár egyenlően oszlik szét a termékek között. Ezt a folyamatot homolitikus kötéshasításnak (homolitikus hasítás; homolízis) nevezik, és gyökök képződését eredményezi.

Similar Posts

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.