Kiedy elektrony zyskują energię, stają się bardziej pobudzone i przechodzą na wyższy poziom energii, co zwiększa tendencję atomu do tworzenia wiązania z innym atomem. Zatem z pewnością tworzenie wiązań wymaga absorpcji energii?
Podobnie, gdy elektrony tracą energię, spadają do niższego poziomu energii, co spowodowałoby zerwanie wiązania. Dlatego dlaczego zerwanie więzi nie jest egzotermiczne?
Czy ktoś mógłby wskazać wadę w moim rozumowaniu, ponieważ nie rozumiem, dlaczego zerwanie więzi jest prawdopodobnie endotermiczne?
Komentarze
- Tworzenie (i zrywanie) wiązania obejmuje absorbcję ORAZ uwolnienie energii. Jeśli uwolnienie przekroczy absorbancję, będzie egzotermiczne, a jeśli absorbancja przekroczy uwalnianie, będzie endotermiczne.
- @JosephHirsch, Reakcje mogą być endotermiczne lub egzotermiczne, ale ogólnie rzecz biorąc, zerwanie wiązania jest rzeczywiście endotermiczny (wymaga energii zastosowanej do zerwania wiązań), podczas gdy tworzenie wiązań jest egzotermiczne (wytwarza energię), jak powiedziałeś. Reakcja jest endotermiczna lub egzotermiczna w zależności od różnicy między całkowitą energią uwolnioną podczas tworzenia wiązań a całkowitą energią pochłoniętą przez tworzenie wiązań.
Odpowiedź
Kiedy elektrony zyskują energię, stają się bardziej podekscytowane i przechodzą na wyższy poziom energii, co zwiększa skłonność atomu do tworzenia wiązania z kolejny atom.
Zapewniam, że to stwierdzenie jest nieprawidłowe. Nie jestem do końca pewien, skąd go wyodrębniłeś, ale przypuszczam, że wynika to ze sposobu, w jaki wiele szkół naucza hybrydyzacji na początku lekcji chemii organicznej; wymagające $ \ ce {s \ bond {- >} p} $ wzbudzenia w węglu z $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 2 \, 2p ^ 2} $ do $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 1 \, 2p ^ 3} $, po czym s- i p-orbitale mogą tworzyć $ \ mathrm {sp ^ 3} $ orbitale hybrydowe. Ten pomysł jest niczym innym jak uproszczeniem na poziomie szkoły używanym do obejścia nauczania bardziej złożonej teorii i symetrii orbitali molekularnych.
Nic nie stoi na przeszkodzie, aby zbudować np cząsteczka metanu bez początkowej hybrydyzacji, tj. wychodząc z niezhybrydyzowanego atomu węgla i czterech atomów wodoru w układzie tetraedrycznym. Odsyłam do następującego schematu zamieszczonego w innym pytaniu i pierwotnie zaczerpniętym z internetowego skryptu profesora Klüfersa dla chemia podstawowa i nieorganiczna na uniwersytecie w Monachium :
Jak widać po prawej stronie, węgiel wchodzi do tego schematu w niezhybrydyzowanym stanie podstawowym. Nie ma potrzeby wywoływania poprzedniej hybrydyzacji przed zmieszaniem orbitali; konieczne jest raczej określenie symetrii orbitali, a następnie połączenie orbitali równoważnych symetrii w sposób wiążący-antybakteryjny. Na koniec wypełnij elektrony od dołu do góry.
Ta metoda zawsze skutkuje stabilizacją orbitali wiążących; kompromisem zawsze jest destabilizacja orbitali antypoślizgowych w taki sposób, że (rzeczywista) uzyskana energia jest niższa niż energia (wirtualna) utracona.
Dlatego zakładając dodatnia kolejność wiązań, tworzenie wiązania zazwyczaj uwalnia energię, podczas gdy zerwanie wiązań będzie zazwyczaj wymagało energii. Nie znam żadnych kontrprzykładów, ale zdanie jest sformułowane w taki sposób, że pozostaje prawdziwe, gdy obowiązkowy kontrprzykład zostanie opublikowany jako komentarz.
Odpowiedź
Przepraszam, twoja logika nie jest całkiem aktualna. Zwiększenie energii elektronów zwiększa prawdopodobieństwo, że coś zrobią, ale rezultatem końcowym jest często coś, co ma mniejszą energię niż stan początkowy.
Spadek poziomu energii nie zrywa więzi. Generalnie wiązania odpowiadają najniższym poziomom energii.
Najważniejszą rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że jednym ze sposobów zdefiniowania wiązania jest stabilizacja elektronów między grupą atomów. W przypadku gatunków obojętnych stabilizacja jest zależna od energii elektronów w orbitałach atomowych składowych atomów.
Odpowiedź
Bez względu na to, jak słaba jest więź, zawsze będą istnieć jakieś interakcje między dwoma gatunkami zaangażowanymi w tę więź. To z powodu tych interakcji wiązania powstały w pierwszej kolejności, więc energia zawsze będzie potrzebna do przerwania tych interakcji, a zatem rozszczepienie wiązania jest zawsze endotermiczne.
Odpowiedź
Aby to zrozumieć, najpierw musisz wiedzieć, że energia systemu jest zawsze odwrotnie proporcjonalna do stabilności systemu.
Kiedy dwa atomy zbliżają się do siebie, energia układu dwóch atomów maleje (tutaj energia jest energią potencjalną).Kiedy atomy tworzą wiązanie, energia ta staje się minimalna (ponieważ układ atomów jest teraz najbardziej stabilny). Zauważ, że energia stała się minimalna, więc musi nastąpić utrata energii, a to jest energia, która jest uwalniana, gdy tworzy się wiązanie.
Teraz, jeśli chcesz zerwać tę więź, musisz oddzielić tych atomów (oddzielenie atomów oznacza zmniejszenie stabilności układu dwóch atomów), a ponieważ stabilność jest odwrotnie proporcjonalna do energii, stąd zmniejszenie stabilności jest równoznaczne ze zwiększeniem energii. Więc kiedy zrywasz więź, oddzielasz atomy, co doprowadzi do wzrostu energii. Wzrost energii systemu jest możliwy tylko wtedy, gdy energia jest dostarczana do systemu. Pozwolę ci teraz zakończyć.
Odpowiedź
Wygląda na to, że jest źle. Dodanie energii do elektronu w wiązaniu umieszcza go na orbitalu antywiążącym, co zwiększa prawdopodobieństwo zerwania wiązania. Dodanie drugiej ilości energii, aby jeszcze bardziej umieścić dwa elektrony w orbitale przeciwdziałające wiązaniu. Normalny stan związany jest najniższym stanem energetycznym, zgodnie z konwencją jest to najbardziej ujemna energia. Kiedy tworzy się wiązanie, energia jest uwalniana i jest normalnie pobierana przez otaczające cząsteczki oraz energię translacyjną, wibracyjną i obrotową.
Odpowiedź
Musisz przełamać wzajemne przyciąganie elektrostatyczne między elektronami i protonami każdego atomu.
Wiązanie między dwoma atomami zachodzi, ponieważ uzyskują one bardziej ustabilizowany poziom energii. W chemii niska energia potencjalna oznacza większą stabilizację. Pomyśl o piłce na dnie miski. Jest to niezwykle ustabilizowany system i oznacza, że będziesz musiał włożyć energię, aby przesunąć tę piłkę. I odwrotnie, kula na szczycie wzgórza energii potencjalnej nie jest systemem stabilnym i nie jest wymagana żadna energia, aby przesunąć kulkę w dół.
Wiązanie między dwoma atomami to kula na dnie basenu – energetycznie mówiąc.