9.13
Każda reakcja chemiczna wiąże się ze zmianą entalpii, co pomaga określić, czy energia jest uwalniana lub wymagana podczas reakcji. Tę zmianę entalpii można oszacować za pomocą średnich energii wiązań.
Energia potrzebna do zerwania określonego wiązania w 1 molu gazowego związku chemicznego nazywana jest energią wiązania i jest wyrażona w kJ/mol. Energia ta zależy od rodzaju związanych atomów i liczby wspólnych par elektronów.
Energia wiązania jest zwykle wyrażana jako średnia energii wiązania tego samego wiązania w różnych związkach. Średnią energię wiązania można wykorzystać do określenia, czy reakcja chemiczna jest egzotermiczna czy endotermiczna.
Weźmy pod uwagę reakcję etenu i bromu, które tworzą 1,2-dibromoetan. Początkowo dochodzi do zerwania podwójnego wiązania węglowego i pojedynczego wiązania bromu – jest to proces wymagający wkładu energii, co zwiększa energię potencjalną atomów. Dlatego zrywanie wiązań jest procesem endotermicznym z dodatnią zmianą entalpii.
Następnie między atomami węgla i bromu powstają nowe wiązania, w wyniku których powstaje produkt. Tworzenie wiązań zwiększa stabilność cząsteczki poprzez zmniejszenie energii potencjalnej. Dlatego tworzenie wiązań jest procesem egzotermicznym, powodującym ujemną zmianę entalpii.
Zgodnie z prawem Hessa suma zmian entalpii reagentów i produktów jest równa ogólnej zmianie entalpii reakcji. Zmiana entalpii reagentów to suma entalpii zerwanych wiązań, natomiast zmiana entalpii produktów to suma entalpii powstałych nowych wiązań.
Dlatego tworzenie 1,2-dibromoetanu o entalpii +255 kJ/mol jest reakcją endotermiczną.
Oprócz entalpii wiązań, rodzaj wiązań i związanych atomów wpływa również na długość wiązania, czyli średnią odległość między jądrami dwóch związanych atomów.
Rozważ różne wiązania między dwoma atomami azotu i dwoma atomami węgla. Atomy z wiązaniami wielokrotnymi, takimi jak wiązania potrójne, są trzymane ściślej razem, co prowadzi do krótszych i silniejszych wiązań. W konsekwencji cząsteczka jest bardziej stabilna i wymaga większej energii do dysocjacji.
Ogólnie rzecz biorąc, siła wiązania jest pośrednio proporcjonalna do długości wiązania, z pewnymi wyjątkami.
Stabilne cząsteczki istnieją, ponieważ wiązania kowalencyjne utrzymują atomy razem. Siłę wiązania kowalencyjnego mierzy się energią potrzebną do jego…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.