Ключевое различие между энергией связи и энергией диссоциации связи заключается в том, что энергия связи представляет собой среднее значение, тогда как энергия диссоциации связи представляет собой конкретное значение для конкретной связи.
По предположению американского химика Г. Н. Льюиса, атомы стабильны, когда они содержат восемь электронов в своей валентной оболочке. Большинство атомов имеют менее восьми электронов в своих валентных оболочках (за исключением благородных газов в 18-й группе периодической таблицы); следовательно, они нестабильны. Следовательно, эти атомы стремятся вступить в реакцию друг с другом, чтобы стать стабильными. Это может происходить путем образования ионных связей, ковалентных связей или металлических связей в зависимости от электроотрицательности атомов. Когда два атома имеют одинаковую или очень низкую разницу в электроотрицательности и реагируют вместе, они образуют ковалентную связь, разделяя электроны. Энергия связи и энергия диссоциации связи - это две концепции, касающиеся ковалентных химических связей.
Что такое Bond Energy?
При образовании связей выделяется некоторое количество энергии. Напротив, разрыв связи требует некоторого количества энергии. Для определенной химической связи эта энергия постоянна. И мы называем это энергией связи. Таким образом, энергия связи - это количество тепла, необходимое для расщепления одного моля молекулы на соответствующие атомы.
Более того, мы можем наблюдать энергию химической связи в различных формах как химическая энергия, механическая энергия или электрическая энергия. Однако, в конечном счете, все эти энергии превращаются в тепло. Следовательно, мы можем измерять энергию связи в килоджоулях или килокалориях.
Рисунок 01: Энергия связи
Кроме того, энергия связи является показателем прочности связи. Например, более прочные связи трудно расщепить. Поэтому энергии связи у них больше. С другой стороны, слабые связи имеют небольшую энергию связи, и их легко расщепить. Энергия связи также указывает расстояние связи. Более высокие энергии связи означают, что расстояние связи мало (следовательно, прочность связи высока). Кроме того, когда энергия связи низкая, расстояние связи больше. Как упоминалось во введении, электроотрицательность играет роль в образовании связи. Следовательно, электроотрицательность атомов также дает вклад в энергию связи.
Что такое энергия диссоциации связи?
Энергия диссоциации связи также является мерой прочности связи. Мы можем определить его как изменение энтальпии, происходящее при разрыве связи путем гомолиза. Энергия диссоциации связи специфична для одинарной связи.
В этом случае одна и та же связь может иметь разную энергию диссоциации связи в зависимости от ситуации. Например, в молекуле метана четыре связи C-H, и все связи C-H не имеют одинаковой энергии диссоциации связи.
Рисунок 02: Некоторые энергии диссоциации связи для координационных комплексов
Отсюда, в молекуле метана энергии диссоциации связей С-Н равны 439 кДж/моль, 460 кДж/моль, 423 кДж/моль и 339 кДж/моль. Это связано с тем, что разрыв первой связи образует радикальные частицы посредством гомолиза, таким образом, разрыв второй связи происходит из радикальных частиц, для чего требуется больше энергии, чем для первого. Точно так же шаг за шагом изменяются энергии диссоциации связи.
В чем разница между энергией связи и энергией диссоциации связи?
Энергия связи – это среднее значение энергий диссоциации связи в газовой фазе (обычно при температуре 298 К) для всех связей одного типа в пределах одного химического соединения. Однако энергия связи и энергия диссоциации связи не совпадают. Энергия диссоциации связи представляет собой стандартное изменение энтальпии, когда ковалентная связь расщепляется гомолизом с образованием фрагментов; которые обычно являются радикальными видами. Таким образом, ключевое различие между энергией связи и энергией диссоциации связи заключается в том, что энергия связи представляет собой среднее значение, тогда как энергия диссоциации связи представляет собой конкретное значение для конкретной связи.
Например, в молекуле метана энергии диссоциации связей C-H составляют 439 кДж/моль, 460 кДж/моль, 423 кДж/моль и 339 кДж/моль. Однако энергия связи С-Н метана составляет 414 кДж/моль, что является средним значением всех четырех значений. Далее, для молекулы энергия диссоциации связи не обязательно может быть равна энергии связи (как для приведенного выше примера метана). Для двухатомной молекулы энергия связи и энергия диссоциации связи совпадают.
Ниже инфографика о разнице между энергией связи и энергией диссоциации связи содержит более подробную информацию о различиях.
Резюме – Энергия связи против энергии диссоциации связи
Энергия диссоциации связи отличается от энергии связи. Энергия связи – это среднее значение всех энергий диссоциации связи молекулы. Следовательно, ключевое различие между энергией связи и энергией диссоциации связи заключается в том, что энергия связи представляет собой среднее значение, тогда как энергия диссоциации связи представляет собой конкретное значение для конкретной связи.
