Energija disocijacije vezivanja

2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12

Energija disocijacije veze je način da se izmeri jačina hemijske veze. Može se definirati kao energija potrebna za rastavljanje veze homolizom.

U procesu homolize, kovalentna veza se prekida i svaki od atoma zadržava po jedan od elektrona koji su formirali vezu, formirajući tako slobodne radikale, odnosno hemijske entitete sa neparnim brojem elektrona.

S druge strane, u procesu raskida veze putem heterolize, atom sa višom elektronegativnošću zadržava dva elektrona, formirajući dva jona.

Što je veća energija disocijacije veze, veća je snaga veze između atoma koji formiraju vezu.

Energija disocijacije veze se često razlikuje od energije vezivanja. Na primjer, u molekuli vode, energija veze između kisika i vodonika je 458,9 kJ/mol, međutim, za rastavljanje prve O-H veze potrebno je 493,4 kJ/mol, dok je za rastavljanje druge potrebno 424,4 kJ/mol.

Kada se formiraju veze, energija se oslobađa, međutim, kada se te veze pokidaju, energija se troši, što dovodi do endotermnih procesa. Ako se nakon disocijacije proizvodi kombinuju kako bi postigli stanje niže energije, proces će biti egzotermičan.

Uzmimo za primjer reakciju hloriranja metana, energijerazdvajanje linkova je kako slijedi:

Cl-Cl +58 kcal/mol

Cl-H +103 kcal/mol

CH_{3– H +104 kcal/mol}

CH₃-Cl +84 kcal/mol

U reakciji, CH₃–H veza i Cl-Cl veza su prekinute, a CH_{3 veze su prekinute formirani -Cl i Cl-H:}

CH₃– H + Cl-Cl → CH₃-Cl + Cl-H

Dodajući energiju utrošenu u prekinute veze, ovo bi bilo +58 kcal/mol plus +104 kcal/mol, ukupno +162 kcal/mol. Ako se doda energija oslobođena u formiranim vezama, to će biti -103 kcal/mol plus -84 kcal/mol, čineći ukupno -187 kcal/mol.

Dakle imamo: 162-187, jednako -25 kcal/mol. Reakcija kidanja veze troši energiju, ali reakcija stvaranja veze rasipa više energije, tako da je ukupna reakcija egzotermna.

U sledećoj tabeli posmatramo različite energije homolitičke disocijacije veza između atoma vodonika različitih organskih grupa. Ovo su DH vrijednosti (promjena entalpije) navedenih reakcija homolize:

Može se vidjeti da se energija disocijacije potrebna za formiranje radikala i atoma vodika smanjuje po redoslijedu: CH_{3. > 1. > 2. > 3.}

Iz ovoga se može zaključiti da u zavisnosti od alkana koji ga arginini, jedan radikal sadrži više ili manje energije od drugog, odnosno da je više ili manje stabilan.