Энергия химической связи

Энергия химической связи, равна работе, которую необходимо затратить, чтобы разделить молекулу на две части (атомы, группы атомов) и удалить их друг от друга на бесконечное расстояние. Например, если рассматривается энергия химической связи H3C—H в молекуле метана, то такими частицами являются метильная группа CH3 и атом водорода Н, если рассматривается энергия химической связи Н—Н в молекуле водорода, такими частицами являются атомы водорода. Энергия химической связи — частный случай энергии связи, обычно ее выражают в кдж/моль (ккал/моль); в зависимости от частиц, образующих химическую связь, характера взаимодействия между ними (ковалентная связь, водородная связь и другие виды химической связи), кратности связи (например, двойные, тройные связи) энергия химической связи имеет величину от 8—10 до 1000 кдж/моль. Для молекулы, содержащей две (или более) одинаковых связей, различают энергию каждой связи (энергию разрыва связи) и среднюю энергию связи, равную усредненной величине энергии разрыва этих связей. Так, энергия разрыва связи HO—H в молекуле воды, т. е. тепловой эффект реакции H2O = HO + H равен 495 кдж/моль, энергия разрыва связи Н—О в гидроксильной группе — 435 кдж/моль, средняя же энергия химической связи равна 465 кдж/моль. Различие между величинами энергий разрыва и средней энергией химической связи обусловлено тем, что при частичной диссоциации молекулы (разрыве одной связи) изменяется электронная конфигурация и взаимное расположение оставшихся в молекуле атомов, в результате чего изменяется их энергия взаимодействия. Величина энергии химической связи зависит от начальной энергии молекулы, об этом факте иногда говорят как о зависимости энергии химической связи от температуры. Обычно энергию химической связи рассматривают для случаев, когда молекулы находятся в стандартном состоянии или при 0 К. Именно эти значения энергий химических связяй приводятся обычно в справочниках. Энергия химической связи — важная характеристика, определяющая реакционную способность вещества и использующаяся при термодинамических и кинетических расчетах реакций химических. Энергия химической связи может быть косвенно определена по данным калориметрических измерений (см. Термохимия), расчетным способом (см. Квантовая химия), а также с помощью масс-спектроскопии и спектрального анализа.

 

  Лит.: Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону, М., 1974; Киреев В. А., Курс физической химии, 3 изд., М., 1975.


ПраймКемикалсГрупп