Bond Dissociatie Energy Definition

Bindingsdissociatie-energie wordt gedefinieerd als de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​chemische stof homolytisch te breken binding. Bij een homolytische fractuur ontstaan ​​meestal radicale soorten. Afkorting voor deze energie is BDE, D₀, of DH °. Bindingsdissociatie-energie wordt vaak gebruikt als maat voor de sterkte van een chemische binding en om verschillende bindingen te vergelijken. Merk op dat de enthalpie-verandering temperatuurafhankelijk is. Typische eenheden van bindingsdissociatie-energie zijn kJ / mol of kcal / mol. Bindingsdissociatie-energie kan experimenteel worden gemeten met spectrometrie, calorimetrieen elektrochemische methoden.

Belangrijkste punten: Bond-dissociatie-energie

Bindingsdissociatie-energie is alleen gelijk aan bindingsenergie voor diatomaire moleculen. Dit komt omdat de dissociatie-energie van de binding de energie is van een enkele chemische binding, terwijl de energie van de binding is de gemiddelde waarde voor alle bindingsdissociatie-energieën van alle bindingen van een bepaald type binnen een molecuul.

Overweeg bijvoorbeeld om opeenvolgende waterstofatomen uit een methaanmolecuul te verwijderen. De eerste bindingsdissociatie-energie is 105 kcal / mol, de tweede is 110 kcal / mol, de derde is 101 kcal / mol en de uiteindelijke is 81 kcal / mol. De bindingsenergie is dus het gemiddelde van de bindingsdissociatie-energieën, of 99 kcal / mol. In feite is de bindingsenergie niet gelijk aan de bindingsdissociatie-energie voor een van de C-H-bindingen in het methaanmolecuul!

Uit bindingsdissociatie-energie is het mogelijk om te bepalen welke chemische bindingen het sterkst en welke het zwakst zijn. De sterkste chemische binding is de Si-F-binding. De bindingsdissociatie-energie voor F3Si-F is 166 kcal / mol, terwijl de bindingsdissociatie-energie voor H₃Si-F is 152 kcal / mol. De reden waarom wordt aangenomen dat de Si-F-binding zo sterk is, is omdat er een significante is elektronegativiteit verschil tussen de twee atomen.

De koolstof-koolstofbinding in acetyleen heeft ook een hoge bindingsdissociatie-energie van 160 kcal / mol. De sterkste binding in een neutrale verbinding is 257 kcal / mol koolmonoxide.

Er is geen bijzonder zwakke bindingsdissociatie-energie omdat zwakke covalente bindingen eigenlijk energie hebben die vergelijkbaar is met die van intermoleculaire krachten. Over het algemeen zijn de zwakste chemische bindingen die tussen edelgassen en fragmenten van overgangsmetalen. De kleinste gemeten bindingsdissociatie-energie is tussen atomen in het heliumdimeer, He₂. De dimer wordt bij elkaar gehouden door de van der Waals kracht en heeft een bindingsdissociatie-energie van 0,021 kcal / mol.

Soms worden de termen "bindingsdissociatie-energie" en "bindingsdissociatie-enthalpie" door elkaar gebruikt. De twee zijn echter niet noodzakelijk hetzelfde. De bindingsdissociatie-energie is de enthalpie-verandering bij 0 K. De bindingsdissociatie-enthalpie, ook wel bond-enthalpie genoemd, is de enthalpie-verandering bij 298 K.

Bindingsdissociatie-energie heeft de voorkeur voor theoretisch werk, modellen en berekeningen. Bondenthalpie wordt gebruikt voor thermochemie. Merk op dat de waarden bij de twee temperaturen meestal niet significant verschillen. Dus hoewel enthalpie wel afhangt van temperaturen, heeft het negeren van het effect meestal geen grote invloed op berekeningen.

De definitie van bindingsdissociatie-energie is voor homolytisch verbroken bindingen. Dit verwijst naar een symmetrische breuk in een chemische binding. Bindingen kunnen echter asymmetrisch of heterolytisch breken. In de gasfase is de energie die vrijkomt bij een heterolytische breuk groter dan bij homolyse. Als er een oplosmiddel aanwezig is, daalt de energiewaarde dramatisch.

• Blanksby, S.J.; Ellison, G.B. (April 2003). "Binding dissociatie-energieën van organische moleculen". Rekeningen van chemisch onderzoek. 36 (4): 255–63. doi:10.1021 / ar020230d
• IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2e ed. (het "Gold Book") (1997).
• Gillespie, Ronald J. (Juli 1998). "Covalente en ionische moleculen: waarom zijn BeF₂ en AlF₃ Vaste stoffen met hoog smeltpunt terwijl BF₃ en SiF₄ Zijn gassen? ". Journal of Chemical Education. 75 (7): 923. doi:10.1021 / ed075p923
• Kalescky, Robert; Kraka, Elfi; Cremer, Dieter (2013). "Identificatie van de sterkste obligaties in de chemie". The Journal of Physical Chemistry A. 117 (36): 8981–8995. doi:10.1021 / jp406200w
• Luo, Y.R. (2007). Uitgebreid handboek van chemische bindingsenergieën. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7366-4.