Энергия химической связи
Энергия химической связи — это энергия, необходимая для разрыва определённой химической связи. Чем больше эта энергия, тем прочнее связь и тем труднее разрушить соответствующее соединение или кристаллическую структуру.
Как связаны энергия, длина и прочность связи
При образовании связи энергия системы уменьшается, а при её разрыве энергия должна быть сообщена системе. Поэтому большая энергия разрыва означает более прочную связь. Как правило, при прочих равных условиях длина химической связи меньше у более прочной связи: ядра находятся ближе, и их взаимодействие сильнее.
На энергию влияют не только расстояние между атомами, но и порядок связи, размеры атомов и разность электроотрицательностей. Например, тройная связь обычно короче и прочнее двойной, а двойная — одинарной. Поэтому сравнивать связи корректно только с учётом их природы и окружения.
В этой записи \(E_{\text{разрыва}}\) — энергия разрыва всех рассматриваемых связей, а \(n\) — их количество. Для одной связи в молекуле используют табличное значение энергии связи.
В молекуле азота \(\mathrm{N_2}\) атомы соединены тройной связью. Она короче и обычно прочнее одинарной связи \(\mathrm{N-N}\), поэтому для её разрыва требуется значительно больше энергии.
Энергия связи не равна энергии межмолекулярного взаимодействия. Межмолекулярное взаимодействие действует между отдельными молекулами и обычно слабее химической связи внутри молекулы. Кроме того, энергия связи — это характеристика связи, а не вся энергия кристаллической решётки вещества.
Какая связь обычно прочнее при сравнении связей между одинаковыми атомами?
Главное
- Энергия связи — энергия разрыва одного моля связей; измеряется в \(\mathrm{кДж/моль}\).
- Большая энергия разрыва означает большую прочность связи; при прочих равных условиях прочная связь короче.
- Энергию химической связи не следует отождествлять с энергией межмолекулярного взаимодействия или всей энергией кристаллической решётки.