Η βασική διαφορά μεταξύ της ενέργειας δεσμού και της ενέργειας διάστασης δεσμού είναι ότι η ενέργεια του δεσμού είναι μια μέση τιμή ενώ η ενέργεια διάστασης δεσμού είναι μια συγκεκριμένη τιμή για έναν συγκεκριμένο δεσμό.
Όπως προτείνει ο Αμερικανός χημικός G. N. Lewis, τα άτομα είναι σταθερά όταν περιέχουν οκτώ ηλεκτρόνια στο περίβλημα σθένους τους. Τα περισσότερα από τα άτομα έχουν λιγότερα από οκτώ ηλεκτρόνια στη στιβάδα σθένους τους (εκτός από τα ευγενή αέρια στην ομάδα 18 του περιοδικού πίνακα). ως εκ τούτου, δεν είναι σταθερά. Ως εκ τούτου, αυτά τα άτομα τείνουν να αντιδρούν μεταξύ τους, να γίνονται σταθερά. Μπορεί να συμβεί σχηματίζοντας ιονικούς δεσμούς, ομοιοπολικούς δεσμούς ή μεταλλικούς δεσμούς ανάλογα με την ηλεκτραρνητικότητα των ατόμων. Όταν δύο άτομα έχουν παρόμοια ή πολύ χαμηλή διαφορά ηλεκτραρνητικότητας, αντιδρούν μαζί, σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό μοιράζοντας ηλεκτρόνια. Η ενέργεια του δεσμού και η ενέργεια διάστασης δεσμών είναι δύο έννοιες σχετικά με τους ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς.
Τι είναι η Ενέργεια Ομολόγων;
Όταν σχηματίζονται δεσμοί, απελευθερώνεται κάποια ποσότητα ενέργειας. Αντίθετα, το σπάσιμο των δεσμών απαιτεί κάποια ποσότητα ενέργειας. Για έναν συγκεκριμένο χημικό δεσμό, αυτή η ενέργεια είναι σταθερή. Και το ονομάζουμε ενέργεια του δεσμού. Έτσι, ενέργεια δεσμού είναι η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για να σπάσει ένα μόριο μορίων στα αντίστοιχα άτομα του.
Επιπλέον, μπορούμε να παρατηρήσουμε την ενέργεια ενός χημικού δεσμού σε διάφορες μορφές όπως χημική ενέργεια, μηχανική ενέργεια ή ηλεκτρική ενέργεια. Ωστόσο, τελικά, όλες αυτές οι ενέργειες μετατρέπονται σε θερμότητα. Επομένως, μπορούμε να μετρήσουμε την ενέργεια του δεσμού σε kilojoule ή χιλιοθερμίδες.
Εικόνα 01: Ενέργεια ομολόγων
Επιπλέον, η ενέργεια του δεσμού είναι ένας δείκτης της αντοχής του δεσμού. Για παράδειγμα, οι ισχυρότεροι δεσμοί είναι δύσκολο να αποκοπούν. Επομένως, οι ενέργειες των δεσμών τους είναι μεγαλύτερες. Από την άλλη πλευρά, οι αδύναμοι δεσμοί έχουν μικρές ενέργειες δεσμών και είναι εύκολο να διασπαστούν. Η ενέργεια του δεσμού δείχνει επίσης την απόσταση του δεσμού. Οι υψηλότερες ενέργειες δεσμού σημαίνουν ότι η απόσταση δεσμού είναι χαμηλή (επομένως, η αντοχή του δεσμού είναι υψηλή). Επιπλέον, όταν η ενέργεια του δεσμού είναι χαμηλή, η απόσταση δεσμού είναι μεγαλύτερη. Όπως αναφέρθηκε στην εισαγωγή, η ηλεκτραρνητικότητα παίζει ρόλο στο σχηματισμό δεσμών. Ως εκ τούτου, η ηλεκτραρνητικότητα των ατόμων συμβάλλει επίσης στην ενέργεια του δεσμού.
Τι είναι η ενέργεια διάστασης δεσμών;
Η ενέργεια διάστασης δεσμού είναι επίσης μια μέτρηση της αντοχής του δεσμού. Μπορούμε να το ορίσουμε ως την αλλαγή ενθαλπίας που λαμβάνει χώρα όταν ένας δεσμός υφίσταται διάσπαση με ομόλυση. Η ενέργεια διάστασης δεσμού είναι συγκεκριμένη για έναν μεμονωμένο δεσμό.
Σε αυτήν την περίπτωση, ο ίδιος δεσμός μπορεί να έχει διαφορετικές ενέργειες διάσπασης δεσμών ανάλογα με την κατάσταση. Για παράδειγμα, υπάρχουν τέσσερις δεσμοί C-H σε ένα μόριο μεθανίου και όλοι οι δεσμοί C-H δεν έχουν την ίδια ενέργεια διάστασης δεσμών.
Εικόνα 02: Μερικές ενέργειες διάσπασης δεσμών για συμπλέγματα συντονισμού
Επομένως, στο μόριο μεθανίου, οι ενέργειες διάστασης δεσμών για τους δεσμούς C-H είναι 439 kJ/mol, 460 kJ/mol, 423 kJ/mol και 339 kJ/mol. Είναι επειδή η πρώτη θραύση δεσμού σχηματίζει ένα ριζικό είδος μέσω ομόλυσης, επομένως η δεύτερη θραύση δεσμού συμβαίνει από ένα ριζικό είδος, το οποίο απαιτεί περισσότερη ενέργεια από το πρώτο. Ομοίως, βήμα προς βήμα οι ενέργειες διάστασης των δεσμών αλλάζουν.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ενέργειας δεσμού και της ενέργειας διάστασης δεσμών;
Ενέργεια δεσμού είναι η μέση τιμή των ενεργειών διάστασης δεσμού αέριας φάσης (συνήθως σε θερμοκρασία 298 K) για όλους τους δεσμούς του ίδιου τύπου εντός του ίδιου χημικού είδους. Ωστόσο, η ενέργεια δεσμού και η ενέργεια διάστασης δεσμού δεν είναι η ίδια. Η ενέργεια διάστασης δεσμού είναι η τυπική αλλαγή ενθαλπίας όταν ένας ομοιοπολικός δεσμός διασπάται με ομόλυση για να δώσει θραύσματα. που είναι συνήθως ριζοσπαστικά είδη. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ της ενέργειας δεσμού και της ενέργειας διάστασης δεσμού είναι ότι η ενέργεια του δεσμού είναι μια μέση τιμή ενώ η ενέργεια διάστασης δεσμού είναι μια συγκεκριμένη τιμή για έναν συγκεκριμένο δεσμό.
Για παράδειγμα, στο μόριο μεθανίου, οι ενέργειες διάστασης δεσμών για δεσμούς C-H είναι 439 kJ/mol, 460 kJ/mol, 423 kJ/mol και 339 kJ/mol. Ωστόσο, η ενέργεια του δεσμού του C-H του μεθανίου είναι 414 kJ/mol, που είναι ο μέσος όρος και των τεσσάρων τιμών. Επιπλέον, για ένα μόριο, η ενέργεια διάστασης του δεσμού μπορεί να μην είναι απαραίτητα ίση με την ενέργεια του δεσμού (όπως για το παραπάνω παράδειγμα μεθανίου). Για ένα διατομικό μόριο, η ενέργεια του δεσμού και η ενέργεια διάστασης του δεσμού είναι ίδιες.
Το παρακάτω infographic σχετικά με τη διαφορά μεταξύ ενέργειας δεσμού και ενέργειας διάστασης δεσμών παρέχει περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις διαφορές.
Σύνοψη – Ενέργεια δεσμού έναντι ενέργειας διάστασης δεσμών
Η ενέργεια διάστασης δεσμού είναι διαφορετική από την ενέργεια του δεσμού. Η ενέργεια του δεσμού είναι η μέση τιμή όλων των ενεργειών διάστασης δεσμών ενός μορίου. Ως εκ τούτου, η βασική διαφορά μεταξύ της ενέργειας δεσμού και της ενέργειας διάστασης δεσμού είναι ότι η ενέργεια του δεσμού είναι μια μέση τιμή ενώ η ενέργεια διάστασης δεσμού είναι μια συγκεκριμένη τιμή για έναν συγκεκριμένο δεσμό.
