Když elektrony získají energii, stanou se více vzrušenými a přesunou se na vyšší energetickou hladinu, což zvyšuje tendenci atomu vytvářet vazbu s jiným atomem. Určitě tedy tvorba vazeb vyžaduje absorpci energie?
Stejně tak, když elektrony ztrácejí energii, klesají na nižší energetickou hladinu, což by narušilo vazbu. Proč tedy není exotermické porušování vazeb?
Mohl by někdo poukázat na chybu v mém uvažování, protože nechápu, proč je porušování vazeb možná endotermické?
Komentáře
- Vytváření (a rozbíjení) vazeb zahrnuje absorpci A uvolňování energie. Pokud uvolnění překročí absorbanci, bude exotermní a pokud absorbance překročí uvolnění, bude endotermní.
- @JosephHirsch, reakce mohou být endotermní nebo exotermické, ale obecně platí, že rozbití vazby je skutečně endotermická (vyžaduje energii použitou k rozbití vazeb), zatímco tvorba vazeb je exotermická (výstup energie), jak jste řekl. Reakce je endotermická nebo exotermická v závislosti na rozdílu mezi celkovou energií uvolněnou vytvářením vazeb a celkovou energií absorbovanou vytvářením vazeb.
Odpověď
Když elektrony získají energii, stanou se více vzrušenými a přesunou se na vyšší energetickou hladinu, což zvyšuje tendenci atomu vytvářet vazbu s jiný atom.
Dovolte mi, abych vás ujistil, že toto tvrzení je nesprávné. Nejsem si úplně jistý, odkud jste to získali, ale předpokládám, že to vychází ze způsobu, jakým mnoho škol učí hybridizaci na začátku kurzů organické chemie; vyžadující buzení $ \ ce {s \ bond {- >} p} $ v uhlíku od $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 2 \, 2p ^ 2} $ do $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 1 \, 2p ^ 3} $, poté mohou s- a p-orbitaly vytvořit hybridní orbitaly $ \ mathrm {sp ^ 3} $. Tato myšlenka není nic jiného než zjednodušení školní úrovně , které slouží k obcházení výuky složitější molekulární orbitální teorie a symetrie.
Nic vám nebrání v konstrukci např molekula methanu bez počáteční hybridizace, tj. vycházející z nehybridizovaného atomu uhlíku a čtyř atomů vodíku ve čtyřstěnném uspořádání. Odkazuji vás na následující schéma zveřejněné v jiné otázce a původně převzaté z internetového scénáře profesora Klüfersa pro základní a anorganická chemie na univerzitě v Mnichově :
Jak vidíte vpravo, uhlík vstupuje do tohoto schématu v nehybridizovaném základním stavu. Před mícháním orbitalů není nutné vyvolat předchozí hybridizaci; spíše je nutné určit symetrii orbitalů a poté kombinovat symetrii-ekvivalentní orbitaly způsobem vázání-protivazba. Nakonec vyplňte elektrony zdola nahoru.
Tato metoda vždy povede ke stabilizaci vazebných orbitalů; kompromisem vždy je destabilizace antibondingových orbitalů takovým způsobem, že získaná (skutečná) energie je nižší než ztráta (virtuální) energie.
Proto za předpokladu pořadí kladných vazeb, formování vazby typicky uvolňuje energii, zatímco rozbití bude obvykle vyžadovat energii. Nejsem si vědom žádných protikladů, ale věta je formulována tak, aby zůstala pravdivá, i když je povinný protiklad uveden jako komentář.
Odpovědět
Omlouváme se, vaše logika zcela neplatí. Zvyšování energie elektronů zvyšuje pravděpodobnost, že něco udělají, ale konečným výsledkem je často něco, co má nižší energii než počáteční stav.
Pokles energetických hladin nenaruší pouto. Obecně vazby odpovídají nejnižším energetickým úrovním.
Je třeba mít na paměti, že jedním ze způsobů, jak definovat vazbu, je stabilizace elektronů mezi skupinou atomů. U neutrálních druhů je stabilizace relativní k energiím elektronů na atomových orbitálech jednotlivých atomů.
Odpověď
Bez ohledu na to, jak slabá je vazba, vždy budou existovat určité interakce mezi dvěma druhy zapojenými do vazby. Právě kvůli těmto interakcím byly vazby vytvořeny na prvním místě, takže k rozbití těchto interakcí bude vždy zapotřebí energie, a proto je štěpení vazby vždy endotermické.
Odpovědět
Abyste tomu porozuměli, musíte nejprve vědět, že energie systému je vždy nepřímo úměrná stabilitě systému.
Když dva atomy přijdou k sobě, energie soustavy dvou atomů klesá (zde je energie potenciální energií).Když atomy vytvoří vazbu, tato energie se stane minimální (protože systém atomů je nyní nejstabilnější). Všimněte si, že energie se stala minimem, takže musí dojít k nějaké ztrátě energie, a to je energie, která se uvolní, když se vytvoří vazba.
Nyní, pokud chcete tuto vazbu přerušit, musíte oddělit tyto atomy (oddělit atomy znamená snížit stabilitu systému dvou atomů) a protože stabilita je nepřímo úměrná energii, tedy snížení stability je ekvivalentní zvýšení energie. Když tedy rozbíjíte vazbu, oddělujete atomy, což povede ke zvýšení energie. Zvýšení energie systému je možné pouze tehdy, je-li energie dodána systému. Nechám vás na závěr.
Odpověď
Zdá se, že to máte špatně. Přidání energie do elektronu ve vazbě ji umístí do protivazebního orbitálu, což zvyšuje pravděpodobnost, že se vazba rozbije. Přidání druhého množství energie k ještě většímu uvedení dvou elektronů na anti-bonding orbitals. Normální vázaný stav je podle konvence nejnižší energetický stav, jedná se o nejnegativnější energii. Když se vytvoří vazba, energie se uvolní a je normálně absorbována okolními molekulami a translační, vibrační a rotační energií.
Odpověď
Musíte prolomit vzájemnou elektrostatickou přitažlivost mezi elektrony a protony každého atomu.
Vazba mezi dvěma atomy nastává, protože získávají stabilnější stádium energie. V chemii znamená nízká potenciální energie větší stabilizaci. Přemýšlejte o kouli na dně nádrže. Jedná se o extrémně stabilizovaný systém, což znamená, že k pohybu této koule budete muset dát energii. Naopak koule na kopci potenciální energie není stabilní systém a není potřeba žádná energie, aby se míč pohyboval dolů.
Vazba mezi dvěma atomy je koule na dně pánve – energeticky mluvení.