2.10
שבירת קשר קוולנטי קשורה לחילופי אנרגיה, דלתא-H, בין המערכת לסביבתה.
כאשר קשרים קוולנטיים נשברים באמצעות מחשוף הומוליטי, הם מייצרים שני רדיקלים לא טעונים, שכל אחד מהם נושא אלקטרון לא מזווג.
האנרגיה הדרושה לשבירת קשר לאורך מחשוף הומוליטי נקראת אנרגיית הדיסוציאציה של הקשר, BDE או D. ה-BDE הנמדד בלחץ אטמוספירה אחת מסומן בדלתא-H naught.
במהלך תגובה כימית, מגיבים עוברים מצב מעבר של אנרגיה גבוהה לפני היווצרות של מוצרים. מחסום אנרגטי זה בין המגיבים לתוצרים נקרא אנרגיית שפעול, המסומנת בסמלים Ea או דלתא-G פגיון כפול.
אנרגיית ההפעלה מתבטאת כהבדל בין האנרגיות החופשיות של מצב המעבר לבין המגיבים. מכיוון שהאנרגיה של המגיבים נמוכה ממצב המעבר, הערך של אנרגיית ההפעלה הוא תמיד חיובי.
אם התנגשות בין מגיבים אינה חוצה את מחסום אנרגיית ההפעלה, הם לא יגיבו זה עם זה ליצירת תוצרים. מספר ההתנגשויות המוצלחות תלוי במספר המולקולות המגיבות בעלות ערך סף מסוים של אנרגיית שפעול.
גודל אנרגיית ההפעלה שולט בקצב התגובה. ערך גדול מוביל לתגובה איטית, בעוד שערך קטן מוביל לתגובה מהירה יותר, מכיוון שמספר רב של מולקולות מגיבות הן בעלות אנרגיית הסף הדרושה ליצירת תגובה.
לפעמים, זרז משמש כדי להוריד את אנרגיית ההפעלה ולהאיץ את קצב התגובה.
לדוגמה, שמרים משמשים זרז לחלוט בירה, שנעשו על ידי תסיסה של סוכרים לייצר אתנול. למרות שהתהליך הוא חיובי מבחינה תרמודינמית, יש לו אנרגיית שפעול גדולה.
הוספת שמרים לתערובת מורידה את אנרגיית ההפעלה, והתהליך מתרחש בקצב מהיר יותר, שהוא חסכוני מבחינה תעשייתית.
אנרגיית הקשר היא האנרגיה הנדרשת כדי לשבור קשר בצורה הומוליטית. ערכים אלו מתבטאים בדרך כלל ביחידות של kcal/mol או kJ/mol והם מכונים אנרגיות ניתוק קשרים…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.