Når elektroner vinder energi, bliver de mere ophidsede og bevæger sig til et højere energiniveau, hvilket øger tendensen for et atom til at danne en binding med et andet atom. Således kræver bindingsfremstilling bestemt absorbansen af energi?
Ligeledes når elektroner mister energi, falder de til et lavere energiniveau, hvilket ville bryde en binding. Derfor, hvorfor bryder ikke båndet eksotermt?
Kunne nogen påpege fejlen i min ræsonnement, fordi jeg ikke kan forstå, hvorfor obligationsafbrydelse muligvis er endoterm?
Kommentarer
- Bond-dannelse (og brud) involverer absorbans OG frigivelse af energi. Hvis frigivelsen overstiger absorbansen, vil den være eksoterm, og hvis absorbansen overstiger frigivelsen, vil den være endoterm.
- @JosephHirsch, Reaktioner kan være endoterm eller eksoterm, men som en generel regel er bindingsbrydning endoterm (kræver energi anvendt for at bryde båndene) hvorimod bond-making er eksoterm (output energi), som du sagde. Reaktionen er endoterm eller exoterm afhængig af forskellen mellem den samlede energi frigivet ved dannelsen af bindinger og den samlede energi absorberet ved dannelsen af bindinger.
Svar
Når elektroner får energi, bliver de mere begejstrede og bevæger sig til et højere energiniveau, hvilket øger atomets tendens til at danne en binding med et andet atom.
Lad mig forsikre dig om, at dette udsagn er forkert. Jeg er ikke helt sikker på, hvor du hentede det fra, men jeg antager, at det stammer fra den måde, som mange skoler underviser i hybridisering i begyndelsen af organiske kemiklasser; kræver en $ \ ce {s \ bond {- >} p} $ excitation i kulstof fra $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 2 \, 2p ^ 2} $ til $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 1 \, 2p ^ 3} $, hvorefter s- og p-orbitalerne kan danne $ \ mathrm {sp ^ 3} $ hybridorbitaler. Denne idé er intet andet end en skoleforenkling bruges til at omgå undervisning i mere kompleks molekylær orbitalteori og symmetri.
Intet forhindrer dig i at konstruere f.eks et methanmolekyle uden initial hybridisering, dvs. startende fra et uhybridiseret carbonatom og fire hydrogenatomer i et tetraedrisk arrangement. Jeg henviser til følgende skema, der er sendt i et andet spørgsmål og oprindeligt taget fra Professor Klüfers internet scriptum til grundlæggende og uorganisk kemi ved universitetet i München :
Som du kan se til højre, kommer kulstof ind i denne ordning i uhybridiseret jordtilstand. Der er ikke behov for at påberåbe sig en tidligere hybridisering inden blanding af orbitaler; snarere er det nødvendigt at bestemme symmetrien af orbitaler og derefter kombinere symmetriækvivalente orbitaler på en bindingsantibondende måde. Endelig udfyld elektroner fra bund til top.
Denne metode vil altid resultere i stabilisering af bindingsorbitaler; afvejningen altid er destabiliseringen af antikondenserende orbitaler på en sådan måde, at den (faktiske) vindede energi er lavere end den (virtuelle) tabte energi.
Antages derfor positiv bindingsrækkefølge, dannelse af en binding frigiver typisk energi, mens den brydes, vil typisk kræve energi. Jeg er ikke opmærksom på nogen modeksempler, men sætningen er formuleret, så den forbliver sand, når den obligatoriske modeksempel sendes som en kommentar.
Svar
Beklager, din logik holder ikke helt. Forøgelse af elektronernes energi gør det mere sandsynligt, at de vil gøre noget, men slutresultatet er ofte noget, der har lavere energi end starttilstanden.
Et fald i energiniveauer bryder ikke en binding. Generelt svarer obligationer til de laveste energiniveauer.
Det vigtigste at huske på er, at en måde at definere en binding på er, at det er stabilisering af elektroner mellem en gruppe af atomer. For neutrale arter er stabiliseringen i forhold til energierne i elektronerne i de atomare orbitaler i de sammensatte atomer.
Svar
Uanset hvor svag båndet er, vil der altid være nogle interaktioner mellem de to arter, der er involveret i båndet. Det er på grund af disse interaktioner, at bindingerne blev dannet i første omgang, så der altid kræves energi til at bryde disse interaktioner, og derfor er bindingsklyvning altid endoterm.
Svar
For at forstå dette skal du først vide, at energien i et system altid er omvendt proportional med systemets stabilitet.
Når to atomer kommer mod hinanden, falder energien i systemet med to atomer (her er energien potentiel energi).Når atomer danner binding, bliver denne energi minimal (da atomsystemet er mest stabilt nu). Læg mærke til, at energi er blevet minimum, så der skal være noget tabt af energi, og dette er den energi, der frigøres, når en binding dannes.
Hvis du nu vil bryde denne binding, skal du adskille disse atomer (adskillelse af atomer betyder nedsat stabilitet af to atomsystemer), og da stabilitet er omvendt proportional med energi, svarer derfor faldende stabilitet til at øge energien. Så når du bryder en binding, adskiller du atomerne, og dette vil føre til en stigning i energi. En stigning i systemets energi er kun mulig, hvis der tilføres energi til systemet. Jeg vil lade dig konkludere nu.
Svar
Du ser ud til at have det forkert. Tilføjelse af energi til en elektron i en binding placerer den i en anti-binding orbital, hvilket gør det mere sandsynligt, at bindingen går i stykker. Tilføjelse af en anden mængde energi for at sætte to elektroner i anti-binding orbitaler endnu mere. Den normale bundet tilstand er den laveste energitilstand ved konvention, dette er den mest negative energi. Når en binding dannes frigives energi og optages normalt af de omgivende molekyler og translationel, vibrations- og rotationsenergi.
Svar
Du skal bryde den gensidige elektrostatiske tiltrækning mellem hvert atoms elektroner og protoner.
En bånd mellem to atomer sker, fordi de får et mere stabiliseret energistadion. I kemi betyder lavpotentiel energi mere stabilisering. Tænk på en kugle i bunden af et bassin. Dette er et ekstremt stabiliseret system og betyder, at du bliver nødt til at bruge energi for at flytte denne bold. Omvendt er en kugle oven på en potentiel energibakke ikke et stabilt system, og der kræves ingen energi flytter kuglen ned.
En binding mellem to atomer er kuglen i bunden af et bassin – energisk taler.