انرژی پیوند

در شیمی ، انرژی پیوند ( BE )، که متوسط آنتالپی پیوند [۱] یا میانگین آنتالپی پیوند [۲] نیز نامیده می شود، برابر با میزان قدرت یک پیوند شیمیایی است. [۳] آیوپاک انرژی پیوند را به صورت میانگین مقدار انرژی تفکیک پیوند برای پیوند های یکسان در یک ماده در فاز گازی (معمولاً در دمای ) تعریف کرده است. [۴] هر چه متوسط انرژی پیوند به اضای هر جفت الکترون پیوندی بیشتر باشد مولکول پایدار تر است و انرژی کمتری دارد. [۵]

انرژی تفکیک پیوند (آنتالپی) با نام های انرژی شکست پیوند، انرژی پیوند، قدرت پیوند یا انرژی اتصال (مخفف: BDE ، BE ، یا D ) نیز شناخته می‌شود. این کمیت به صورت میزان تغییرات آنتالپی واکنش شکستن پیوند تعریف می شود. این واکنش به صورت زیر رخ می دهد:

و بیان آن به این صورت است: "میزان انرژی مورد نیاز برای شکستن یک پیوند و تبدیل مولکول فاز گازی به اتم های سازنده".

BDE که با نشان داده می شود، معمولاً از معادله ترموشیمیایی مشتق شده است که:

آنتالپی تشکیل تعداد زیادی اتم، رادیکال‌های آزاد، یون‌ها، خوشه‌ها و ترکیبات در وب‌سایت‌های NIST ، NASA ، CODATA و IUPAC در دسترس است. اکثر نویسندگان ترجیح می دهند از مقادیر BDE در دمای استفاده کنند.

به عنوان مثال، انرژی پیوند کربن - هیدروژن در متان BE (C-H) برابر تغییر آنتالپی () شکست یک مولکول متان به یک اتم کربن و چهار رادیکال هیدروژن، تقسیم بر چهار است. مقدار دقیق برای یک جفت خاص از عناصر پیوندی بسته به مولکول خاص تا حدودی متفاوت است، بنابراین انرژی‌های پیوند جدول‌بندی شده معمولاً میانگین‌هایی از تعدادی گونه‌های شیمیایی معمولی انتخاب شده که حاوی آن نوع پیوند هستند. [۶]

انرژی پیوند ( BE ) میانگین تمام انرژی های تفکیک پیوند یک نوع پیوند در یک مولکول معین است. [۷] انرژی های تفکیک پیوند چندین پیوند مختلف یک نوع پیوند می تواند حتی در یک مولکول واحد متفاوت باشد. به عنوان مثال، یک مولکول آب از دو پیوند O-H تشکیل شده است که به صورت H-O-H در مولکول قرار دارند. انرژی پیوند برای H 2 O میانگین انرژی مورد نیاز برای شکستن هر یک از دو پیوند O-H به ترتیب است:

اگرچه این دو پیوند در مولکول متقارن اصلی دارای BE برابر هستند، انرژی تفکیک پیوند یک پیوند اکسیژن-هیدروژن، بسته به اینکه آیا اتم هیدروژن دیگری به اتم اکسیژن پیوند دارد یا نه، کمی متفاوت است. و در صورت وجود الکترون جفت نشده باید انرژی بیشتری به مولکول بدهیم تا پیوند مورد نظر بشکند بنابراین می توان نتیجه گرفت که است.

جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. Clark, J (2013), BOND ENTHALPY (BOND ENERGY), Chemguide, BOND ENTHALPY (BOND ENERGY)
  2. Christian, Jerry D. (1973-03-01). "Strength of chemical bonds". Journal of Chemical Education. 50 (3): 176. doi:10.1021/ed050p176. ISSN 0021-9584. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)
  3. March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3rd ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-85472-7
  4. Treptow, Richard S. (1995). "Bond Energies and Enthalpies: An Often Neglected Difference". Journal of Chemical Education. 72 (6): 497. doi:10.1021/ed072p497.
  5. Schmidt-Rohr, K. (2015). "Why Combustions Are Always Exothermic, Yielding About 418 kJ per Mole of O2", J. Chem. Educ. 92: 2094-2099. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00333
  6. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "Bond energy (mean bond energy)".
  7. Madhusha (2017), Difference Between Bond Energy and Bond Dissociation Energy, Pediaa, Difference Between Bond Energy and Bond Dissociation Energy