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結合エネルギーまたは結合解離エネルギー


原子が自立するには、結合している場合よりも多くのエネルギーが必要です。したがって、それらは結合して化合物を形成します。結合した原子は、単一の原子よりも少ないエネルギーを必要とします。絆が生まれるとエネルギーが放出され、そのエネルギーを利用して絆が切れる。したがって、化学反応が起こると、多数の分子結合が壊れ、新しい結合も形成されます。この放出されたエネルギーは、主に熱として存在します。

結合エネルギーは、化学結合の結合強度を測定する平均値です。一方、結合解離エネルギーは、特定の債券のみ。

絆エネルギー (E)

結合エネルギーは、化学反応における結合強度の平均値です。 (エ)と書きます。化合物内の同じ原子間の結合を形成または切断するために必要なエネルギーを提供します。つまり、吸熱性または発熱性があります。

結合エネルギーが高いほど、結合が強いことを意味します。結合強度が高いほど、破壊するために高い結合エネルギーが必要になります。たとえば、炭素-炭素単結合は 80 kcal/mol の結合エネルギーを必要とし、より強力な炭素-炭素二重結合は 145 kcal/mol のエネルギーを必要とします。

エネルギーを消費すると吸熱反応になります。エネルギーが放出されるとき、それは発熱反応です。

2H2 + O2 →2 H2O +135 kcal は、エネルギーが熱として放出される発熱反応です。 /P>

N2 + O2 + 45 kcal →2NO はエネルギーが利用される吸熱反応です。

原子対が結ぶ結合エネルギー (E) が高いほど結合が強くなる2 つの原子間の距離が短くなります。

反応が起こるとき、結合エネルギーはすべての結合形成と解離を考慮に入れます。化学反応で、反応物側に 2、3 kcal、生成物側に 3、4 kcal があるとします。その場合、結合エネルギーは -2 kcal (吸収された総エネルギー - 放出された総エネルギーの平均) です。値がマイナスなので発熱反応です。

結合エネルギー (E) は次のように計算できます:

ΔH =∑H(結合が壊れた) – ∑H(結合が形成された)

要するに、すべての化学結合には特定の結合エネルギーがあります。これは、対応する結合を切断または形成するために必要なエネルギーの量です。反応で放出または吸収される熱は、この結合エネルギーを使用して測定できます。

結合解離エネルギー (H)

結合解離エネルギーは、特定の結合を切断するために必要なエネルギーです。原子をフリーラジカルに解離します。 (H)と書きます。結合解離エネルギーは、結合が解離するときに生じるエネルギー変化です。単結合に特有です。

前述したように、化学反応におけるエネルギー 1、2、3、4 kcal は結合解離です。エネルギー(結合を壊すために使用)。これらのエネルギーの平均が結合エネルギーです。

結合解離エネルギーの測定は 1930 年代に始まりました。実験的な結合解離エネルギーの値は時々変化します。多くの重要な有機化合物も何度も再測定されました。メタンの C-H はその典型的な例です。最初は98kcal/molでしたが、現在は105kcal/molに変更されています。平衡定数は、結合解離エネルギーに関連するエラーに非常に敏感です。

結合解離エネルギーの実験的測定方法には、分光分析、熱分解動力学、化学平衡および動力学、光分解が含まれますそして質量分析。

前年の質問

  1. 1 つの H-H 結合と 1 つの I-I 結合が結合して 2 つの H-I 結合を形成します。 (H-H =436 KJ/mol、I-I =151 KJ/mol、H-I =297 KJ/mol)。エンタルピー変化とは何ですか?これはどのような反応ですか?

H2+I2→2HI

ΔH =∑H(壊れた結合) – ∑H(形成された結合)

∑H(壊れた結合)=436 + 151 =587 KJ/mol

∑H(形成される結合)=2 x 297

E =587 – (2 x 297)

=-7 KJ/mol

これは発熱反応です.

  1. A2 + B2 2C (A の結合エネルギー =430 KJ/mol、B の結合エネルギー =240 KJ/mol、C の結合エネルギー =425 KJ/mol)。エネルギー変化を計算します。

ΔH =∑H(壊れた結合) – ∑H(形成された結合)

=(430+ 240) – (2 x 425)

=670 – 850

=-180 KJ/mol

-180 KJ/mol が計算されたエネルギー変化です。したがって、これは発熱反応です。

  1. 2C A2 + B2 (C の結合エネルギー =360 KJ/mol、A の結合エネルギー =430 KJ/mol、B の結合エネルギー =200 KJ/mol)。エネルギー変化を計算する

ΔH =∑H(結合が壊れた) – ∑H(結合が形成された)

=(2 x 360) – (430+200)

=720 – 630

=+90 KJ/mol

+90 KJ/mol が計算されたエネルギー変化です。したがって、これは吸熱反応です。

  1. H2 + ½ O2 H2O (H-H は 432 KJ/mol、0 =0 は 496 KJ/mol、H-O は 463 KJ/mol)。エネルギー変化を計算します。

ΔH =∑H(結合が壊れた) – ∑H(結合が形成された)

=(432 + (0.5)(496)) – (2 x 463)

=680 – 926

=-240 KJ/mol

計算されたエネルギー変化は – 240 KJ/mol.

したがって、吸熱反応です。

結論

結合エネルギーは、化学反応における結合強度の平均値です。 (E)と書きます。

結合エネルギー (E) は次のように計算できます:

ΔH =∑H(結合が壊れた) – ∑H(結合が形成された)

結合エネルギーは、結合を形成または切断するために必要なエネルギーを提供します。吸熱性または発熱性のいずれかです。結合解離エネルギーは、特定の結合を切断するために必要なエネルギーです。 (H)と書きます。結合が解離するときに起こるエネルギー変化です。

結合解離エネルギーの実験的測定方法には、分光分析、熱分解動力学、化学平衡および動力学が含まれます。光分解と質量分析。



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