Energia de ligação (química)

Energia de ligação do metano
reação Δ E (kJ mol −1 ) anotação
CH 4 → • CH 3 + H • 421 tetraédrico (sp 3 - híbrido )
CH 3 → • CH 2 + H • 470 trigonal ( híbrido sp 2 )
CH 2 → • CH + H • 415
CH → C • + H • 335
CH 4 → C • + 4 H • 410 energia média (Δ Ē )

A energia de ligação ( média ) ou entalpia de ligação (também entalpia de dissociação de ligação , energia de clivagem de ligação , entalpia de atomização , energia de dissociação ou energia de valência ) é a quantidade de energia que deve ser gasta em química para dividir completamente a ligação covalente entre dois átomos de uma molécula. Dois radicais são formados ( clivagem homolítica ). A energia é geralmente dada em joules por mol da conexão e descreve a força da ligação. Se todas as ligações estão dissociadas, fala-se de energia de atomização ou calor de atomização , que é a energia de ligação total de um composto. A energia de ligação molar dos cristais de íons é descrita sob a energia da rede .

A energia de ligação difere da entalpia padrão de formação , que procede das reações dos elementos em sua forma estável. A energia de ligação não é igual à energia de uma clivagem heterolítica ( ionização ), que é significativamente maior do que a de uma clivagem de ligação homolítica. Em física, a energia de ligação é geralmente entendida como a energia de ligação de um elétron ao átomo ou a energia de ligação do núcleo atômico , ver energia de ligação .

A força real ( energia de ligação verdadeira ou intrínseca ) não pode ser determinada experimentalmente porque os fragmentos, entre outras coisas, o arranjo de seus parceiros de ligação (no caso de moléculas que consistem em mais de dois átomos) e sua estrutura eletrônica muda. Algumas energias de separação podem ser determinadas experimentalmente em etapas individuais (veja o exemplo metano ) , outras energias de separação são calculadas a partir dos dados disponíveis. As energias de ligação médias conhecidas são usadas para a estimativa . Uma vez que as energias de ligação intrínseca são importantes para a compreensão da ligação química, abordagens teóricas para sua determinação foram propostas (ver Energias de ligação intrínsecas ) .

O tamanho da energia da ligação depende, entre outras coisas, do comprimento da ligação (quanto maior, menor), da polaridade da ligação ( ligações atômicas polares são mais difíceis de dividir do que as apolares ) e do tipo de ligação ( ligação simples é mais fácil do que ligação dupla e esta, por sua vez, é mais fácil do que uma Divida a ligação tripla ).

mesa

Dependência da energia de ligação média do
comprimento de ligação , comprimento de ligação d em pm, entalpia de ligação Δ H em kJ / mol
Halogênios uns com os outros
obrigatório Δ H d
F - F 159 142
Cl - Cl 242 199
Br - Br 193 228
Eu - eu 151 267
Br - Cl 219 214
Br - F 249 176
Br - eu 178
Cl - F 253 163
Cl - I 211 232
com hidrogênio
obrigatório Δ H d
H - C 413 108
H - O 463 97
H - N 391 101
H - P 322 142
H - S 367 134
H - F 567 92
H - Cl 431 128
H - Br 366 141
H - I 298 160
com carbono
obrigatório Δ H d
C - H 413 108
C - O 358 143
C = O 745 122
C - N 305 147
C = N 615 130
C≡N 891 116
C - P 264 184
C - S 272 182
C = S 536 189
C - F 489 138
C - Cl 339 177
C - Br 285 194
C - I 218 214
com oxigênio
obrigatório Δ H d
O = N 607
O - N 201 136
O - P 335 154
O = S 420 143
O - F 193 142
O - Cl 208 170
O - Br 234
O - eu 234
mesmo elemento
obrigatório Δ H d
C - C 348 154
C = C 614 134
C≡C 839 120
H - H 436 74
N - N 163 146
N = N 418 125
N≡N 945 110
O - O 146 148
O = O 498 121
P - P 172 221
S - S 255 205

Evidência individual

  1. James E. Huheey: Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity, de Gruyter, Berlin 1988, pp. 1061 e segs. ISBN 3-11-008163-6 .
  2. Neufingerl: Química 1 - Química geral e inorgânica , Jugend & Volk, Viena 2006; ISBN 978-3-7100-1184-9 . P. 47.