När elektroner får energi blir de mer upphetsade och rör sig till en högre energinivå, vilket ökar tendensen hos en atom att bilda en bindning med en annan atom. Således kräver säkert bindning att absorbera energi?
Likaså när elektroner tappar energi sjunker de till en lägre energinivå, vilket skulle bryta ett band. Varför är det därför inte exotermiskt att bryta bindningen?
Kan någon påpeka bristen i mitt resonemang, för jag förstår inte varför bondbrytning är möjligen endoterm?
Kommentarer
- Bondbindning (och brytning) innebär absorbans OCH frisättning av energi. Om frisättningen överstiger absorbansen kommer den att vara exoterm och om absorbansen överstiger frisättningen kommer den att vara endoterm. endotermisk (kräver energi applicerad för att bryta bindningarna) medan bindning är exotermisk (matar ut energi), som du sa. Reaktionen är endoterm eller exoterm beroende på skillnaden mellan den totala energin som frigörs genom bildandet av bindningar och den totala energin som absorberas genom att bilda bindningarna.
Svar
När elektroner får energi blir de mer upphetsade och flyttar till en högre energinivå, vilket ökar tendensen hos en atom att bilda ett band med en annan atom.
Låt mig försäkra dig om att detta uttalande är felaktigt. Jag är inte helt säker på var du extraherade det, men jag antar att det härrör från hur många skolor undervisar hybridisering i början av organiska kemikurser; kräver en $ \ ce {s \ bond {- >} p} $ excitation i kol från $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 2 \, 2p ^ 2} $ till $ \ mathrm {[He] \ 2s ^ 1 \, 2p ^ 3} $, varefter s- och p-orbitalerna kan bilda $ \ mathrm {sp ^ 3} $ hybridorbitaler. Denna idé är inget annat än en förenkling på skolnivå används för att komma runt undervisning i mer komplex molekylär orbitalteori och symmetri.
Ingenting hindrar dig från att konstruera t.ex. en metanmolekyl utan initial hybridisering, dvs med utgångspunkt från en icke-hybridiserad kolatom och fyra väteatomer i ett tetraederiskt arrangemang. Jag hänvisar till följande schema publicerat i en annan fråga och ursprungligen hämtad från Professor Klüfers internet scriptum för grundläggande och oorganisk kemi vid universitetet i München :
Som du kan se till höger går kol in i detta schema i ohybridiserat marktillstånd. Det finns inget behov av att åberopa en tidigare hybridisering innan orbitaler blandas; snarare är det nödvändigt att bestämma symmetrin för orbitaler och därefter kombinera symmetriekvivalenta orbitaler på ett bindnings-antikondenserings sätt. Slutligen fyll i elektroner från botten till toppen.
Denna metod alltid resulterar i stabilisering av bindningsorbitaler; avvägningen alltid är destabiliseringen av antikondenserande orbitaler på ett sådant sätt att den (faktiska) erhållna energin är lägre än den (virtuella) förlorade energin.
Antar därför en Positiv bindningsordning, att bilda en bindning frigör vanligtvis energi medan man bryter en kräver vanligtvis energi. Jag känner inte till några motexempel, men meningen uttrycks så att den förblir sant när det obligatoriska motexemplet publiceras som en kommentar.
Svar
Tyvärr, din logik håller inte riktigt. Ökningen av elektronernas energi gör det mer troligt att de kommer att göra något, men slutresultatet är ofta något som har lägre energi än starttillståndet.
Att tappa energinivåer bryter inte ett band. Generellt motsvarar bindningar de lägsta energinivåerna.
Det viktigaste att tänka på är att ett sätt att definiera en bindning är att det är stabilisering av elektroner mellan en grupp atomer. För neutrala arter är stabiliseringen i förhållande till elektronernas energier i de atomära orbitalerna i de ingående atomerna.
Svar
Oavsett hur svag bindningen är, kommer det alltid att finnas några interaktioner mellan de två arterna som är involverade i bindningen. Det är på grund av dessa interaktioner som bindningarna bildades från första början så att energi alltid kommer att krävas för att bryta dessa interaktioner och därmed är bindningsklyvning alltid endoterm.
Svar
För att förstå detta måste du först veta att ett systems energi alltid är omvänt proportionellt mot systemets stabilitet.
När två atomer kommer mot varandra minskar energin i systemet med två atomer (här är energin potentiell energi).När atomer bildar bindning blir denna energi minimal (eftersom atomsystemet är mest stabilt nu). Lägg märke till att energi har blivit minimal så att det måste gå en del förlorat energi, och detta är den energi som frigörs när en bindning bildas.
Nu om du vill bryta den bindningen måste du separera dessa atomer (separera atomer betyder att stabiliteten hos två atomsystem minskar) och eftersom stabiliteten är omvänt proportionell mot energi, så minskar stabiliteten ekvivalent med att öka energin. Så när du bryter ett band separerar du atomerna och detta kommer att leda till en ökad energi. En ökning av systemets energi är endast möjlig om energi tillförs systemet. Jag ska låta dig avsluta nu.
Svar
Du verkar ha det på fel sätt. Att lägga till energi till en elektron i en bindning placerar den i en anti-bindande orbital vilket gör det mer troligt att bindningen går sönder. Lägga till en andra mängd energi för att sätta två elektroner i anti-bindande orbitaler ännu mer. Det normala bundna tillståndet är det lägsta energitillståndet enligt konvention, detta är den mest negativa energin. När en bindning bildas frigörs energi och tas normalt upp av de omgivande molekylerna och translationell, vibrations- och rotationsenergi.
Svar
Du måste bryta den ömsesidiga elektrostatiska attraktionen mellan elektronerna och protonerna i varje atom.
Ett band mellan två atomer händer eftersom de får en mer stabiliserad energistadion. I kemi betyder låg potential energi mer stabilisering. Tänk på en boll längst ner på ett handfat. Detta är ett extremt stabiliserat system och betyder att du måste lägga energi för att flytta den här bollen. Omvänt är en boll ovanpå en potentiell energibacke inte ett stabilt system, och ingen energi krävs för att flytta bollen ner.
En bindning mellan två atomer är kulan längst ner i ett handfat – energiskt talar.