Definizione di energia di dissociazione dei legami

L'energia di dissociazione del legame è definita come la quantità di energia che è necessario per fratturare omoliticamente una sostanza chimica legame. 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 legami diversi. 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 la spettrometria, calorimetriae metodi elettrochimici.

Key Takeaways: Bond Dissociation Energy

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

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 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 c'è un significativo elettronegatività differenza 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 di 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 di 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 dal forza di van der Waals e ha un'energia di dissociazione del legame di 0,021 kcal / mol.

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 dei legami, a volte semplicemente chiamata entalpia dei legami, 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.

La definizione di energia di dissociazione dei legami è per i legami omoliticamente rotti. Ciò 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.

• Blanksby, S.J.; Ellison, G.B. (Aprile 2003). "Lega le energie di dissociazione delle molecole organiche". Conti di ricerca chimica. 36 (4): 255–63. doi:10.1021 / ar020230d
• IUPAC, Compendio di terminologia chimica, 2a ed. (il "Libro d'oro") (1997).
• Gillespie, Ronald J. (Luglio 1998). "Molecole covalenti e ioniche: perché sono BeF₂ e AlF₃ Solidi ad alto punto di fusione mentre BF₃ e SiF₄ Sono gas? ". Journal of Chemical Education. 75 (7): 923. doi:10.1021 / ed075p923
• Kalescky, Robert; Kraka, Elfi; Cremer, Dieter (2013). "Identificazione dei legami più forti in chimica". Il diario di chimica fisica A. 117 (36): 8981–8995. doi:10.1021 / jp406200w
• Luo, Y.R. (2007). Manuale completo delle energie dei legami chimici. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7366-4.