Definizione di energia di dissociazione dei legami

L'energia di dissociazione dei legami è definita come la quantità di energia necessaria per fratturare omoliticamente un legame chimico. Una frattura omolitica di solito produce specie radicali. La notazione abbreviata per questa energia è BDE, D₀, o DH °. L'energia di dissociazione dei legami viene spesso utilizzata come misura della forza di un legame chimico e per confrontare diversi legami. Si noti che il cambiamento di entalpia dipende dalla temperatura. Le unità tipiche di energia di dissociazione del legame sono kJ / mol o kcal / mol. L'energia di dissociazione dei legami può essere misurata sperimentalmente usando spettrometria, calorimetria e metodi elettrochimici.

Key Takeaways: Bond Dissociation Energy

• L'energia di dissociazione del legame è l'energia richiesta per rompere un legame chimico.
• È un mezzo per quantificare la forza di un legame chimico.
• L'energia di dissociazione dei legami è uguale all'energia di legame solo per le molecole biatomiche.
• L'energia di dissociazione del legame più forte è per il legame Si-F. L'energia più debole è per un legame covalente ed è paragonabile alla forza delle forze intermolecolari.

Energia di dissociazione del legame contro energia del legame

L'energia di dissociazione dei legami è uguale solo all'energia di legame per le molecole biatomiche. Questo perché l'energia di dissociazione dei legami è l'energia di un singolo legame chimico, mentre l'energia dei legami è il valore medio per tutte le energie di dissociazione dei legami di tutti i legami di un certo tipo all'interno di una molecola.

Ad esempio, considera la rimozione di atomi di idrogeno successivi da una molecola di metano. La prima energia di dissociazione del legame è 105 kcal / mol, la seconda è 110 kcal / mol, la terza è 101 kcal / mol e la finale è 81 kcal / mol. Quindi, l'energia del legame è la media delle energie di dissociazione del legame, o 99 kcal / mol. In effetti, l'energia del legame non è uguale all'energia di dissociazione del legame per nessuno dei legami C-H nella molecola di metano!

I legami chimici più forti e più deboli

Dall'energia di dissociazione dei legami, è possibile determinare quali legami chimici sono più forti e quali sono più deboli. Il legame chimico più forte è il legame Si-F. L'energia di dissociazione del legame per F3Si-F è di 166 kcal / mol, mentre l'energia di dissociazione del legame per H₃Si-F è 152 kcal / mol. Il motivo per cui si ritiene che il legame Si-F sia così forte è perché esiste una differenza di elettronegatività significativa tra i due atomi.

Il legame carbonio-carbonio in acetilene ha anche un'elevata energia di dissociazione del legame di 160 kcal / mol. Il legame più forte in un composto neutro è 257 kcal / mol in monossido di carbonio.

Non esiste un'energia di dissociazione dei legami particolarmente debole perché i legami covalenti deboli in realtà hanno energia paragonabile a quella delle forze intermolecolari. In generale, i legami chimici più deboli sono quelli tra gas nobili e frammenti di metalli di transizione. La più piccola energia di dissociazione del legame misurata è tra gli atomi nel dimero dell'elio, He₂. Il dimero è tenuto insieme dalla forza di van der Waals e ha un'energia di dissociazione del legame di 0,021 kcal / mol.

Energia di dissociazione del legame contro entalpia di dissociazione del legame

A volte i termini "energia di dissociazione dei legami" e "entalpia di dissociazione dei legami" sono usati in modo intercambiabile. Tuttavia, i due non sono necessariamente gli stessi. L'energia di dissociazione del legame è il cambiamento di entalpia a 0 K. L'entalpia di dissociazione del legame, a volte semplicemente chiamata entalpia di legame, è il cambiamento di entalpia a 298 K.

L'energia di dissociazione dei legami è preferita per il lavoro teorico, i modelli e i calcoli. L'entalpia del legame è usata per la termochimica. Si noti che il più delle volte i valori alle due temperature non sono significativamente diversi. Quindi, anche se l'entalpia dipende dalle temperature, ignorare l'effetto di solito non ha un grande impatto sui calcoli.

Dissociazione omolitica ed eterolitica

La definizione di energia di dissociazione dei legami è per i legami omoliticamente rotti. Questo si riferisce a una rottura simmetrica in un legame chimico. Tuttavia, i legami possono rompersi in modo asimmetrico o eterolitico. Nella fase gassosa, l'energia rilasciata per una rottura eterolitica è maggiore di quella per l'omolisi. Se è presente un solvente, il valore energetico diminuisce drasticamente.

fonti

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