Байланыс энергиясы мен байланыс диссоциациясы энергиясының арасындағы негізгі айырмашылық мынада: байланыс энергиясы орташа мән, ал байланыс диссоциациясы энергиясы белгілі бір байланыс үшін белгілі бір мән болып табылады.
Американдық химик Г. Н. Льюис ұсынғандай, атомдар валенттік қабатында сегіз электрон болған кезде тұрақты болады. Атомдардың көпшілігінің валенттік қабаттарында сегізден аз электрон бар (периодтық жүйенің 18-тобындағы асыл газдардан басқа); сондықтан олар тұрақты емес. Демек, бұл атомдар бір-бірімен әрекеттесуге, тұрақты болуға бейім. Ол атомдардың электртерістігіне байланысты иондық байланыстар, коваленттік байланыстар немесе металдық байланыстар құру арқылы пайда болуы мүмкін. Екі атомның электртерістілік айырмашылығы ұқсас немесе өте төмен болғанда, бірге әрекеттеседі, олар электрондарды бөлісу арқылы коваленттік байланыс түзеді. Байланыс энергиясы және байланыстың диссоциациялану энергиясы коваленттік химиялық байланыстарға қатысты екі ұғым болып табылады.
Байланыс энергиясы дегеніміз не?
Байланыстар пайда болған кезде энергияның біраз мөлшері бөлінеді. Керісінше, байланысты үзу белгілі бір энергияны қажет етеді. Белгілі бір химиялық байланыс үшін бұл энергия тұрақты болады. Ал біз оны байланыс энергиясы деп атаймыз. Осылайша, байланыс энергиясы – бір моль молекуланы сәйкес атомдарға ыдырату үшін қажетті жылу мөлшері.
Сонымен қатар, химиялық байланыстың энергиясын химиялық энергия, механикалық энергия немесе электр энергиясы сияқты әртүрлі формаларда байқауға болады. Алайда, сайып келгенде, бұл энергиялардың барлығы жылуға айналады. Сондықтан байланыс энергиясын килоджоуль немесе килокалориямен өлшей аламыз.
01-сурет: байланыс энергиясы
Одан әрі байланыс энергиясы байланыс беріктігінің көрсеткіші болып табылады. Мысалы, күшті байланыстарды үзу қиын. Сондықтан олардың байланыс энергиялары үлкенірек. Екінші жағынан, әлсіз байланыстардың шағын байланыс энергиясы бар және олар оңай ажырайды. Байланыс энергиясы байланыс қашықтығын да көрсетеді. Байланыстың жоғары энергиясы байланыс қашықтығының төмен екенін білдіреді (сондықтан байланыс күші жоғары). Сонымен қатар, байланыс энергиясы төмен болған кезде байланыс қашықтығы жоғары болады. Кіріспеде айтылғандай, электртерістілік байланыс түзілуде маңызды рөл атқарады. Демек, атомдардың электртерістігі де байланыс энергиясына ықпал етеді.
Байланыстың диссоциациялану энергиясы дегеніміз не?
Байланыстың диссоциациялану энергиясы да байланыс беріктігінің өлшемі болып табылады. Біз оны байланыс гомолиз арқылы үзілген кезде болатын энтальпияның өзгеруі ретінде анықтай аламыз. Байланыстың диссоциациялану энергиясы бір байланысқа тән.
Бұл жағдайда бір байланыстың жағдайға байланысты әртүрлі байланыс диссоциациялану энергиясы болуы мүмкін. Мысалы, метан молекуласында төрт CH байланысы бар және барлық С-Н байланыстары бірдей байланыстың диссоциациялану энергиясына ие емес.
02-сурет: Үйлестіру кешендері үшін кейбір байланыс диссоциациясының энергиялары
Демек, метан молекуласында С-Н байланыстары үшін байланыстың диссоциациялану энергиясы 439 кДж/моль, 460 кДж/моль, 423 кДж/моль және 339 кДж/моль. Себебі бірінші байланыстың үзілуі гомолиз арқылы радикалды түр түзеді, осылайша екінші байланыс үзілуі біріншіге қарағанда көбірек энергияны қажет ететін радикалды түрден болады. Сол сияқты, байланыс диссоциациясының энергиясы да біртіндеп өзгереді.
Байланыс энергиясы мен байланыс диссоциациясы энергиясының айырмашылығы неде?
Байланыс энергиясы – бір химиялық түрдегі бір типті барлық байланыстар үшін газ фазалық байланыс диссоциациялану энергияларының орташа мәні (әдетте 298 К температурада). Алайда байланыс энергиясы мен байланыстың диссоциациялану энергиясы бірдей емес. Байланыстың диссоциациялану энергиясы - коваленттік байланыс гомолиз арқылы үзіліп, фрагменттерді алған кездегі стандартты энтальпия өзгерісі; әдетте радикалды түрлер болып табылады. Демек, байланыс энергиясы мен байланыстың диссоциациялану энергиясы арасындағы негізгі айырмашылық мынада: байланыс энергиясы орташа мән, ал байланыс диссоциациясы энергиясы белгілі бір байланыс үшін белгілі бір мән болып табылады.
Мысалы, метан молекуласында С-Н байланыстары үшін байланыстың диссоциациялану энергиясы 439 кДж/моль, 460 кДж/моль, 423 кДж/моль және 339 кДж/моль. Бірақ метанның С-Н байланыс энергиясы 414 кДж/моль, бұл барлық төрт мәннің орташа мәні. Сонымен қатар, молекула үшін байланыстың диссоциациялану энергиясы міндетті түрде байланыс энергиясына тең болмауы мүмкін (жоғарыда келтірілген метан мысалы сияқты). Екі атомды молекула үшін байланыс энергиясы мен байланыстың диссоциациялану энергиясы бірдей.
Төмендегі байланыс энергиясы мен байланыс диссоциациясы энергиясы арасындағы айырмашылық туралы инфографика айырмашылықтар туралы толығырақ ақпарат береді.
Қорытынды – Байланыс энергиясы мен байланыс диссоциациясы энергиясы
Байланыстың диссоциациялану энергиясы байланыс энергиясынан өзгеше. Байланыс энергиясы – молекуланың барлық байланыс диссоциациялану энергияларының орташа мәні. Демек, байланыс энергиясы мен байланыстың диссоциациялану энергиясы арасындағы негізгі айырмашылық мынада: байланыс энергиясы орташа мән, ал байланыс диссоциациясы энергиясы белгілі бір байланыс үшін белгілі бір мән болып табылады.
