본드 에너지

Bond energy

화학에서 평균 본드 엔탈피[1] 또는 평균 본드[2] 엔탈피라고도 불리는 본드 에너지(BE)는 화학 본드 내 본드 강도의 척도다.[3] IUPAC는 결합 에너지를 동일한 화학종 내 동일한 유형의 모든 결합에 대한 가스 위상 결합 분해 에너지(일반적으로 온도 298.15K)의 평균값으로 정의한다.[4] 분자의 전자-페어 결합당 평균 결합 에너지가 클수록 분자의 안정성과 에너지는 낮아진다.[5]

본드 분리 에너지(enthalpy)[6]는 본드 붕괴 에너지, 본드 에너지, 본드 강도 또는 결합 에너지(약칭: BDE, BE 또는 D)라고도 한다. R - X → R + X 핵분열의 표준 엔탈피 변화로 정의된다. Dº(R - X)로 표시된 BDE는 보통 열화학 방정식에 의해 도출된다.

다수의 원자, 활성산소, 이온, 클러스터 및 화합물의 ΔHºf 형성의 엔탈피는 NIST, NASA, CODATA, IUPAC의 웹사이트에서 이용할 수 있다. 대부분의 저자들은 298.15K에서 BDE 값을 사용하는 것을 선호한다.

예를 들어 메탄 BE에서(C–H) 탄소-수소 결합 에너지는 메탄 분자 1개를 탄소 원자 1개로 쪼개고 수소산소 4개를 4개로 나눈 엔탈피 변화(∆H)이다. 특정 결합 원소의 쌍에 대한 정확한 값은 특정 분자에 따라 다소 다르기 때문에 표로 표시된 결합 에너지는 일반적으로 그러한 결합 유형을 포함하는 선별된 다수의 일반적인 화학 종에서 평균이다.[7]

본드 에너지(BE)는 주어진 분자 내 단일 유형의 본드에 대한 모든 본드 분리 에너지의 평균이다.[8] 동일한 유형의 여러 다른 결합의 결합 분리 에너지는 단일 분자 내에서조차 달라질 수 있다. 예를 들어 물 분자는 H-O-H로 결합된 두 개의 O-H 결합으로 구성된다. HO에2 대한 결합 에너지는 두 O-H 결합을 순차적으로 파괴하는 데 필요한 에너지의 평균이다.

비록 두 결합이 원래의 대칭 분자에서 등가물이지만, 산소-수소 결합의 결합-분열 에너지는 산소 원자에 또 다른 수소 원자가 결합되어 있는지 여부에 따라 조금씩 달라진다.

결합이 깨지면 결합 전자쌍이 제품과 똑같이 갈라진다. 이 과정을 호몰리성 결합 갈라짐(호몰리성 갈라짐; 호몰리시스)이라고 하며, 그 결과 급진성이 형성된다.[9]

반지름별 부착 강도 예측

분자 내 각 원자의 금속 반지름, 이온 반지름, 공밸런스 반지름을 사용하여 결합 강도를 추정할 수 있다. 예를 들어 붕소의 공밸런스 반지름은 오후 83.0으로 추정되지만 BCl의24 B-B의 결합 길이는 175pm으로 유의하게 큰 값이다. 이것은 두 붕소 원자 사이의 결합이 다소 약한 단일 결합임을 나타낼 것이다. 또 다른 예에서 레늄의 금속 반경은 137.5pm이며, 복합 ReCl에서28 Re-Re 본드 길이는 224pm이다. 이 자료를 통해 우리는 이 채권이 매우 강한 채권 또는 4중 결합이라고 결론 내릴 수 있다. 이 결정 방법은 공동 결합 화합물에 가장 유용하다.[10]

이온 결합 에너지에 영향을 미치는 요인

두 원자가 서로 결합하는 전기자극성은 이온 결합 에너지에 영향을 미친다.[11] 두 원자의 전기적 결합성은 멀리 떨어져 있을수록 일반적으로 결합은 더 강하다. 예를 들어 세슘은 가장 낮고, 플루오린은 가장 높고 강한 이온 결합(최소한 하나의 결합)을 만든다. 가장 강한 극성 공발효소를 탄소-플루오린 결합이라고 가정한다. 그리고 대부분 이온 결합은 공밸런스 결합보다 강하다. 용해 지점에서 확인하여 이온화합물은 용해점이 높고 공발화합물은 용해점이 낮다.[12]

참고 항목

참조

  1. ^ 클라크, J(2013), 본드 엔탈피(Bond Enthalpy), 켐가이드, 본드 엔탈피(Bond Enthalpy)
  2. ^ Christian, Jerry D. (1973-03-01). "Strength of chemical bonds". Journal of Chemical Education. 50 (3): 176. doi:10.1021/ed050p176. hdl:2060/19980004003. ISSN 0021-9584.
  3. ^ March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3rd ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-85472-7
  4. ^ Treptow, Richard S. (1995). "Bond Energies and Enthalpies: An Often Neglected Difference". Journal of Chemical Education. 72 (6): 497. doi:10.1021/ed072p497.
  5. ^ 슈미트-로르, K. (2015). J. Chem, "왜2 가연성은 항상 발열성이며 O. 몰 당 약 418 kJ의 수율을 보이는가?" 교육 92: 2094-2099 http://dx.doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00333
  6. ^ Haynes, William (2016–2017). CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th Edition (CRC Handbook of Chemistry & Physics) 97th Edition (97th ed.). CRC Press; 97 edition. ISBN 978-1498754286.
  7. ^ IUPAC, 화학용어 종합편찬, 제2편. ("금책")(1997년). 온라인 보정판: (2006–) "본드 에너지(평균 본드 에너지)" doi:10.1351/골드북.B00701
  8. ^ 마두샤(2017), 본드 에너지와 본드 분리에너지의 차이, 페디아아, 본드 에너지와 본드 분리에너지의 차이
  9. ^ "Illustrated Glossary of Organic Chemistry - Homolytic cleavage (homolysis)". www.chem.ucla.edu. Retrieved 2019-11-27.
  10. ^ Alcock, N. W. (1990). Bonding and Structure: Structural Principles in Inorganic and Organic Chemistry. New York: Ellis Horwood. pp. 40–42. ISBN 9780134652535.
  11. ^ Handbook of Chemistry & Physics (65th ed.). CRC Press. 1984-06-27. ISBN 0-8493-0465-2.
  12. ^ Samblohm (13 May 2012). "How does electronegativity affect bond strength?". Physics Forums Science Articles, Homework Help, Discussion. Retrieved 2019-11-27.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)