Kun elektronit saavat energiaa, ne innostuvat ja siirtyvät korkeammalle energiatasolle, mikä lisää atomin taipumusta muodostaa sidos toisen atomin kanssa. Joten sidoksen luominen vaatii varmasti energian absorbanssin?
Samoin kun elektronit menettävät energiaa, ne putoavat alemmalle energiatasolle, mikä katkaisi sidoksen. Miksi siis ei ole sidoksen rikkomista eksotermista?
Voisiko joku huomauttaa päättelyni virheestä, koska en ymmärrä miksi sidoksen rikkominen on mahdollisesti endotermistä?
Kommentit
- Sidoksen tekemiseen (ja rikkomiseen) liittyy absorbanssi ja energian vapautuminen. Jos vapautuminen ylittää absorbanssin, se on eksoterminen ja jos absorbanssi ylittää vapautumisen, se on endoterminen.
- @JosephHirsch, reaktiot voivat olla endotermisiä tai eksotermisiä, mutta pääsääntöisesti sidoksen rikkominen on todellakin endoterminen (vaatii energiaa sidosten rikkomiseksi), kun taas sidosten tekeminen on eksotermistä (tuottaa energiaa), kuten sanoitte. Reaktio on endoterminen tai eksoterminen riippuen sidosten muodostumisesta vapautuvan kokonaisenergian ja sidosten muodostumisesta absorboituneen kokonaisenergian erosta.
Vastaus
Kun elektronit saavat energiaa, ne innostuvat ja siirtyvät korkeammalle energiatasolle, mikä lisää atomin taipumusta muodostaa sidos toinen atomi.
Haluan vakuuttaa teille, että tämä lause on väärä. En ole täysin varma, mistä otit sen, mutta oletan, että se johtuu tavasta, jolla monet koulut opettavat hybridisaatiota orgaanisen kemian luokkien alussa; vaatii $ \ ce {s \ joukkovelkakirjalainan {- >} p} $ herätteen hiilessä välillä $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 2 \, 2p ^ 2} $ – $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 1 \, 2p ^ 3} $, minkä jälkeen s- ja p-orbitaalit voivat muodostaa $ \ mathrm {sp ^ 3} $ -hybridi-orbitaalit. Tämä ajatus ei ole muuta kuin koulutason yksinkertaistaminen , jota käytetään kiertämään monimutkaisemman molekyylirata-teorian ja symmetrian opetusta.
Mikään ei estä sinua rakentamasta esim metaanimolekyyli ilman alkuhybridisaatiota, so. lähtöisin hybridisoitumattomasta hiiliatomista ja neljästä vetyatomista tetraedrisessä järjestelyssä. Viittaan seuraavaan malliin, joka on lähetetty toiseen kysymykseen ja joka on otettu alun perin professori Klüfersin Internet-skriptista perus- ja epäorgaaninen kemia Münchenin yliopistossa :
Kuten oikealla näet, hiili tulee tähän järjestelmään hybridisoitumattomassa perustilassa. Aikaisempaa hybridisaatiota ei tarvitse vedota ennen orbitaalien sekoittamista; pikemminkin on välttämätöntä määrittää orbitaalien symmetria ja yhdistää sen jälkeen symmetriaekvivalentit orbitaalit sitoutumista ja vasta-aineistusta käyttäen. Täytä lopuksi elektronit alhaalta ylöspäin.
Tämä menetelmä aina johtaa orbitaalien sitoutumisen vakautumiseen; kompromissi aina on vasta-ainepitoisten orbitaalien epävakaus siten, että saatu (todellinen) energia on pienempi kuin menetetty (virtuaalinen) energia.
Siksi olettaen, että positiivinen sidosjärjestys, sidoksen muodostaminen vapauttaa tyypillisesti energiaa, kun taas rikkominen vaatii tyypillisesti energiaa. En ole tietoinen mahdollisista vasta-esimerkeistä, mutta lause on muotoiltu siten, että se pysyy totta, kun pakollinen vasta-esimerkki lähetetään kommenttina.
Vastaa
Valitettavasti logiikkasi ei pidä paikkaansa. Elektronien energian lisääminen tekee todennäköisemmäksi, että he tekevät jotain, mutta lopputulos on usein jotain, jonka energia on pienempi kuin lähtötila.
Energiatason lasku ei katkaise sidosta. Yleensä sidokset vastaavat alhaisimpia energiatasoja.
Tärkeintä pitää mielessä, että yksi tapa määritellä sidos on, että se on elektronien vakauttaminen atomiryhmän välillä. Neutraalien lajien kohdalla stabiloituminen on suhteessa muodostuvien atomien atomipyörissä olevien elektronien energioihin.
Vastaus
Riippumatta siitä, kuinka heikko sidos on, sidoksessa olevien kahden lajin välillä on aina jonkin verran vuorovaikutusta. Juuri näiden vuorovaikutusten vuoksi sidokset muodostuivat aluksi, joten energiaa tarvitaan aina näiden vuorovaikutusten rikkomiseen, joten sidoksen pilkkominen on aina endotermistä.
Vastaus
Tämän ymmärtämiseksi sinun on ensin tiedettävä, että järjestelmän energia on aina kääntäen verrannollinen järjestelmän vakauteen.
Kun kaksi atomia tulee toisiaan kohti, kahden atomin järjestelmän energia vähenee (tässä energia on potentiaalinen energia).Kun atomit muodostavat sidoksen, tästä energiasta tulee vähimmäismäärä (koska atomijärjestelmä on nyt vakain). Huomaa, että energiasta on tullut vähimmäismäärä, joten energiaa on menetettävä, ja tämä on energia, joka vapautuu, kun sidos muodostuu.
Jos haluat katkaista tuon sidoksen, sinun on erotettava nämä atomit (atomien erottaminen tarkoittaa kahden atomijärjestelmän stabiilisuuden vähenemistä) ja koska stabiilisuus on kääntäen verrannollinen energiaan, siis stabiilisuuden pienentäminen vastaa energian lisäämistä. Joten kun irrotat siteen, erotat atomit, mikä johtaa energian lisääntymiseen. Järjestelmän energian lisäys on mahdollista vain, jos järjestelmään syötetään energiaa. Annan teidän päättää nyt.
Vastaa
Sinulla näyttää olevan väärä suunta. Energian lisääminen sidoksessa olevaan elektroniin sijoittaa sen sitoutumista estävälle kiertoradalle, jolloin on todennäköisempää, että sidos katkeaa. Lisäämällä toinen määrä energiaa kahden elektronin sijoittamiseksi kiinnittymisen estoradoihin vielä enemmän. Normaali sitoutunut tila on sopimuksen mukaan pienin energiatila, tämä on negatiivisin energia. Kun sidos muodostuu, energia vapautuu ja ympäröivät molekyylit ottavat sen normaalisti vastaan ja translaatio-, värähtely- ja pyörimisenergia.
Vastaus
Sinun on katkaistava kunkin atomin elektronien ja protonien keskinäinen sähköstaattinen vetovoima.
Kahden atomin välinen sidos tapahtuu, koska ne saavat vakaamman energiastadionin. Kemian alhainen potentiaalinen energia tarkoittaa enemmän stabilointia. Ajattele palloa altaan pohjassa. Tämä on erittäin vakaa järjestelmä ja tarkoittaa, että joudut käyttämään energiaa tämän pallon siirtämiseen. Päinvastoin, potentiaalisen energiamäen päällä oleva pallo ei ole vakaa järjestelmä, eikä energiaa tarvita liikuttamaan palloa alaspäin.
Kahden altaan välinen sidos on pallo altaan pohjassa – energisesti puhuminen.