הגדרת אנרגיה לניתוק אג"ח

אנרגיית ניתוק הקשר מוגדרת ככמות של אנרגיה אשר נדרש לשבר הומוליטית של חומר כימי אגרת חוב. שבר הומוליטי מייצר בדרך כלל מינים קיצוניים. סימון שורטורט לאנרגיה זו הוא BDE, ד₀, או DH °. אנרגיית ניתוק הקשרים משמשת לרוב כמדד לעוצמת הקשר הכימי ולהשוואה בין קשרים שונים. שימו לב ששינוי האנטלפיה תלוי בטמפרטורה. יחידות אופייניות של אנרגיית ניתוק הקשר הן kJ / mol או kcal / mol. אנרגיית ניתוק הקשר יכולה להימדד באופן ניסיוני בעזרת ספקטרומטריה, קלורימטריהושיטות אלקטרוכימיות.

טעימות עיקריות: אנרגיה לניתוק אג"ח

אנרגיית ניתוק הקשר היא שווה רק לאנרגיית הקשר מולקולות דיאטומיות. הסיבה לכך היא שאנרגיית ניתוק הקשר היא האנרגיה של קשר כימי יחיד, ואילו אנרגיית הקשר הוא הערך הממוצע לכל אנרגיות ניתוק הקשר של כל הקשרים מסוג מסוים בתוך a מולקולה.

לדוגמה, שקלו להסיר אטומי מימן עוקבים ממולקולת מתאן. אנרגיית הניתוק הראשונה של הקשר היא 105 קק"ל / מול, השנייה 110 קק"ל / מול, השלישית היא 101 קק"ל / מול. הסופי הוא 81 קק"ל / מול. אז, אנרגיית הקשר היא הממוצע של אנרגיות ניתוק הקשר, או 99 קק"ל / מול. למעשה, אנרגיית הקשר אינה שווה לאנרגיית ניתוק הקשר לאף אחד מהקשרים C-H במולקולת המתאן!

מאנרגיית ניתוק הקשר ניתן לקבוע אילו קשרים כימיים הם החזקים ביותר ואילו הם החלשים ביותר. הקשר הכימי החזק ביותר הוא הקשר Si-F. אנרגיית ניתוק הקשר עבור F3Si-F היא 166 קק"ל / מול, ואילו אנרגיית ניתוק הקשר עבור H₃Si-F הוא 152 kcal / mol. הסיבה לכך שקישור ה- Si-F הוא כה חזק היא מכיוון שישנו קשר משמעותי אלקטרוניות הבדל בין שני האטומים.

לקישור הפחמן-פחמן באצטילן יש גם אנרגיית דיסוציאציה גבוהה של קשר של 160 קק"ל / מול. הקשר החזק ביותר בתרכובת ניטרלית הוא 257 קק"ל / מול בפחמן חד חמצני.

אין אנרגיה חלוקה במיוחד לניתוק קשרים מכיוון שלקשרים קוולנטיים חלשים יש למעשה אנרגיה דומה לזו של כוחות בין-מולקולריים. באופן כללי, הקשרים הכימיים החלשים ביותר הם אלה שבין גזים אצילים לשברי מתכת מעבר. האנרגיה הנפרדת ביותר של ניתוק הקשר הנמדדת היא בין אטומים בהליום דימר₂. הדימר מוחזק יחד על ידי כוחו של ואן דר וואלס ויש לו אנרגיית ניתוק קשר של 0.021 קק"ל / מול.

לפעמים משתמשים במונחים "אנרגיית ניתוק קשר" ו"אנטלפיה של דיסוציאציה של קשר "זה בזה. עם זאת, השניים אינם בהכרח זהים. אנרגיית ניתוק הקשר היא שינוי האנטלפיה ב- 0 K. האנטלפיה של ניתוק הקשר, המכונה לעתים פשוט אנטלפיה של הקשר, היא שינוי האנטלפיה ב- 298 K.

אנרגיית ניתוק הקשר מובשרת בעבודה תיאורטית, מודלים וחישובים. אנטלפיה של בונד משמשת לכימיה תרמו. שימו לב שרוב הזמן הערכים בשני הטמפרטורות אינם שונים באופן משמעותי. לכן, למרות שאנטלפיה אכן תלויה בטמפרטורות, התעלמות מההשפעה לרוב אינה משפיעה רבות על החישובים.

ההגדרה של אנרגיית ניתוק הקשר היא לקשרים שבורים הומוליטית. הכוונה לשבירה סימטרית בקשר כימי. עם זאת, קשרים יכולים להישבר בצורה לא סימטרית או הטרוליטית. בשלב הגז, האנרגיה המופקת להפסקה הטרוליטית גדולה יותר מהומוליזה. אם קיים ממס, ערך האנרגיה יורד באופן דרמטי.

• Blanksby, S.J.; אליסון, G.B. (אפריל 2003). "אנרגיות ניתוק הקשר של מולקולות אורגניות". חשבונות של מחקר כימי. 36 (4): 255–63. doi:10.1021 / ar020230d
• IUPAC, קומפנדיום לטרמינולוגיה כימית, מהדורה שנייה. ("ספר הזהב") (1997).
• גילספי, רונלד ג'. (יולי 1998). "מולקולות קוולנטיות ויוניות: מדוע BeF₂ ואלף₃ מוצקי נקודת התכה גבוהה ואילו BF₃ ו- SiF₄ האם גזים? ". כתב העת לחינוך כימי. 75 (7): 923. doi:10.1021 / ed075p923
• קלסקי, רוברט; קראקה, אלפי; קרמר, דיטר (2013). "זיהוי האג"ח החזקה ביותר בכימיה". כתב העת לכימיה פיזית א. 117 (36): 8981–8995. doi:10.1021 / jp406200w
• לואו, Y.R. (2007). ספר לימוד מקיף של אנרגיות קשר כימי. בוקה רטון: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7366-4.