Wenn Elektronen Energie gewinnen, werden sie angeregt und bewegen sich auf ein höheres Energieniveau, was die Tendenz eines Atoms erhöht, eine Bindung mit einem anderen Atom einzugehen. Sicherlich erfordert das Herstellen von Bindungen die Absorption von Energie?
Wenn Elektronen Energie verlieren, fallen sie auf ein niedrigeres Energieniveau, wodurch eine Bindung aufgebrochen würde. Warum ist das Brechen von Bindungen nicht exotherm?
Könnte jemand auf den Fehler in meiner Argumentation hinweisen, weil ich nicht verstehe, warum das Brechen von Bindungen möglicherweise endotherm ist?
Kommentare
- Das Herstellen (und Brechen) von Bindungen beinhaltet Absorption UND Freisetzung von Energie. Wenn die Freisetzung die Extinktion überschreitet, ist sie exotherm und wenn die Absorption die Freisetzung überschreitet, ist sie endotherm.
- @JosephHirsch, Reaktionen können endotherm oder exotherm sein, aber in der Regel ist das Aufbrechen der Bindung tatsächlich endotherm (erfordert Energie, um die Bindungen aufzubrechen), während die Herstellung von Bindungen exotherm ist (gibt Energie aus), wie Sie sagten. Die Reaktion ist endotherm oder exotherm, abhängig von der Differenz zwischen der durch die Bildung von Bindungen freigesetzten Gesamtenergie und der durch die Bildung von Bindungen absorbierten Gesamtenergie.
Antwort
Wenn Elektronen Energie gewinnen, werden sie angeregt und bewegen sich auf ein höheres Energieniveau, was die Tendenz eines Atoms erhöht, eine Bindung mit ihm zu bilden ein anderes Atom.
Lassen Sie mich Ihnen versichern, dass diese Aussage falsch ist. Ich bin mir nicht ganz sicher, woher Sie es extrahiert haben, aber ich gehe davon aus, dass es auf die Art und Weise zurückzuführen ist, wie viele Schulen zu Beginn des Unterrichts in organischer Chemie Hybridisierung unterrichten. Erfordert eine $ \ ce {s \ bond {- >} p} $ Anregung in Kohlenstoff von $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 2 \, 2p ^ 2} $ bis $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 1 \, 2p ^ 3} $, wonach die s- und p-Orbitale $ \ mathrm {sp ^ 3} $ Hybridorbitale bilden können. Diese Idee ist nichts anderes als eine Vereinfachung auf Schulebene. wird verwendet, um das Unterrichten komplexerer Theorie und Symmetrie der Molekülorbitale zu umgehen.
Nichts hindert Sie daran, z ein Methanmolekül ohne anfängliche Hybridisierung, d. h. ausgehend von einem nicht hybridisierten Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen in einer tetraedrischen Anordnung. Ich verweise Sie auf das folgende Schema, das in einer anderen Frage veröffentlicht und ursprünglich aus Professor Klüfers Internet-Skript für übernommen wurde Grundlegende und anorganische Chemie an der Universität München :
Wie Sie rechts sehen können, tritt Kohlenstoff im nicht hybridisierten Grundzustand in dieses Schema ein. Es ist nicht erforderlich, eine vorherige Hybridisierung aufzurufen, bevor Orbitale gemischt werden. Vielmehr ist es notwendig, die Symmetrie von Orbitalen zu bestimmen und danach symmetrieäquivalente Orbitale bindungshemmend zu kombinieren. Füllen Sie zum Schluss die Elektronen von unten nach oben aus.
Diese Methode führt immer zur Stabilisierung der Bindungsorbitale. Der Kompromiss ist immer die Destabilisierung von antibindenden Orbitalen, so dass die (tatsächlich) gewonnene Energie geringer ist als die (virtuelle) Energie, die verloren geht.
Daher wird a angenommen Eine positive Bindungsordnung, die Bildung einer Bindung setzt typischerweise Energie frei, während das Aufbrechen einer typischerweise Energie erfordert. Mir sind keine Gegenbeispiele bekannt, aber der Satz ist so formuliert, dass er wahr bleibt, wenn das obligatorische Gegenbeispiel als Kommentar veröffentlicht wird.
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Entschuldigung, Ihre Logik hält nicht ganz an. Wenn Sie die Energie der Elektronen erhöhen, ist es wahrscheinlicher, dass sie etwas tun, aber das Endergebnis ist häufig etwas, dessen Energie niedriger ist als der Ausgangszustand.
Ein Absinken der Energieniveaus bricht keine Bindung. Im Allgemeinen entsprechen Bindungen den niedrigsten Energieniveaus.
Das Wichtigste ist, dass eine Möglichkeit zur Definition einer Bindung darin besteht, Elektronen zwischen einer Gruppe von Atomen zu stabilisieren. Bei neutralen Spezies ist die Stabilisierung relativ zu den Energien der Elektronen in den Atomorbitalen der Atombestandteile.
Antwort
Egal wie schwach die Bindung ist, es wird immer einige Wechselwirkungen zwischen den beiden an der Bindung beteiligten Spezies geben. Aufgrund dieser Wechselwirkungen wurden die Bindungen an erster Stelle gebildet, so dass immer Energie benötigt wird, um diese Wechselwirkungen zu lösen, und daher ist die Bindungsspaltung immer endotherm.
Antwort
Um dies zu verstehen, muss man zuerst wissen, dass die Energie eines Systems immer umgekehrt proportional zur Stabilität des Systems ist.
Wenn zwei Atome aufeinander zukommen, nimmt die Energie des Systems aus zwei Atomen ab (hier ist die Energie potentielle Energie).Wenn Atome eine Bindung eingehen, wird diese Energie minimal (da das Atomsystem jetzt am stabilsten ist). Beachten Sie, dass die Energie minimal geworden ist, so dass ein gewisser Energieverlust auftreten muss. Dies ist die Energie, die freigesetzt wird, wenn eine Bindung gebildet wird.
Wenn Sie diese Bindung nun aufbrechen möchten, müssen Sie sie trennen Diese Atome (das Trennen von Atomen bedeutet eine Verringerung der Stabilität des Zwei-Atom-Systems) und da die Stabilität umgekehrt proportional zur Energie ist, entspricht eine Verringerung der Stabilität einer Erhöhung der Energie. Wenn Sie also eine Bindung aufbrechen, trennen Sie die Atome und dies führt zu einer Erhöhung der Energie. Eine Erhöhung der Energie des Systems ist nur möglich, wenn dem System Energie zugeführt wird. Ich werde Sie jetzt schließen lassen.
Antwort
Sie scheinen es falsch herum zu haben. Durch Hinzufügen von Energie zu einem Elektron in einer Bindung wird es in ein Anti-Bindungs-Orbital gebracht, wodurch es wahrscheinlicher wird, dass die Bindung bricht. Hinzufügen einer zweiten Energiemenge, um zwei Elektronen noch mehr in anti-bindende Orbitale zu bringen. Der normale Bindungszustand ist gemäß Konvention der Zustand mit der niedrigsten Energie. Dies ist die negativste Energie. Wenn eine Bindung gebildet wird, wird Energie freigesetzt und normalerweise von den umgebenden Molekülen sowie Translations-, Schwingungs- und Rotationsenergie aufgenommen.
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Sie müssen die gegenseitige elektrostatische Anziehung zwischen den Elektronen und Protonen jedes Atoms aufheben.
Eine Bindung zwischen zwei Atomen entsteht, weil sie ein stabileres Energiestadion erhalten. In der Chemie bedeutet Energie mit niedrigem Potential mehr Stabilisierung. Denken Sie an eine Kugel am Boden eines Beckens. Dies ist ein extrem stabilisiertes System und bedeutet, dass Sie Energie einsetzen müssen, um diesen Ball zu bewegen. Umgekehrt ist eine Kugel auf einem potenziellen Energiehügel kein stabiles System, und es ist keine Energie erforderlich, um die Kugel nach unten zu bewegen.
Eine Bindung zwischen zwei Atomen ist die Kugel am Boden eines Beckens – energetisch Sprechen.