結合エネルギー

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化学では、結合エネルギー(BE)は、平均結合エンタルピーまたは平均結合エンタルピーとも呼ばれ、化学結合における結合強度の指標となるものである。 IUPAC では、結合エネルギーを、同じ化学種内の同じ種類のすべての結合の気相結合解離エネルギー (通常 298.15 K の温度) の平均値として定義しています。 5347>

結合解離エネルギー(エンタルピー)は、結合破壊エネルギー、結合エネルギー、結合強度、結合エネルギー(略称:BDE、BE、D)とも呼ばれる。 次の核分裂の標準エンタルピー変化として定義される。 R – X → R + X。 BDEはDº(R – X)で示され、通常、熱化学式で導かれる。

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)} = ◇matrix{R +bigtriangleup H_{f}^{circ }(X)-Centabigtriangleup H_{f}^{circ }(\mathrm {R} X)\end{array}}} 。

多数の原子、フリーラジカル、イオン、クラスター、化合物の生成エンタルピーΔHfºは、NIST、NASA、CODATA、IUPACのウェブサイトから入手可能です。 ほとんどの著者は298.15 KでのBDE値を使うことを好む。

例えば、メタンの炭素-水素結合エネルギーBE(C-H)は、メタン1分子を炭素原子と4つの水素ラジカルに分解するときのエンタルピー変化(ΔH)を、4で割ったものである。 結合元素のある対の正確な値は特定の分子によって多少異なるので、表中の結合エネルギーは一般にそのタイプの結合を含む多数の選択された典型的な化学種からの平均値である

結合エネルギー (BE) は与えられた分子中の単一のタイプの結合のすべての結合-解離エネルギーの平均である。 同じ種類の複数の異なる結合の結合解離エネルギーは、単一の分子内でも異なることがある。 例えば、水の分子は2つのO-H結合がH-O-Hとして結合したものである。 H2Oの結合エネルギーは、2つのO-H結合を順に切断するのに必要なエネルギーの平均値である:

H – O – H → H⋅ O⋅ H +⋅ O – H B D E 1 ⋅ O⋅ H → 2⋅ O – H → H⋅ + O⋅ +⋅ H B E = ( B D E 1 + B D E 2 ) / 2 {}displaystyle {begin{array}{lcl} {H-O-H} {mathrm} {h -O -H} {h -O -H &Thatrightarrow &Thatmathrm {Hcdot +cdot O-H} (英語)。 &BDE_{1} Stephenmathrm { {cdot O-H}. &Thatrightarrow &Thatmathrm {cdot Ocdot +cdot H} &BDE_{2} Detmathrm {H-O-H} &Thinkrightarrow &Thinkmathrm {Hcdot +cdot Ocdot +cdot H} &BE=(BDE_{1}+BDE_{2})/2\\\end{array}}}

元の対称分子では2つの結合は等価ですが、酸素-水素結合の結合解離エネルギーは、酸素原子に別の水素原子が結合しているかどうかで若干異なります。

結合が解けると、結合電子対は生成物に等しく分裂します。 この過程はホモリティック結合切断(homolytic cleavage; homolysis)と呼ばれ、ラジカルが生成されます

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