鍵能和鍵解離焓的區別


化學鍵是將原子結合在分子或化合物中的吸引力。化學鍵的強度由斷裂鍵所需的能量決定。這種能量通常以鍵能或鍵解離焓來衡量。雖然這兩個術語看起來相似,但它們之間存在一些關鍵差異。

什麼是鍵能?

鍵能是指斷裂分子或化合物中特定鍵所需的能量。它是分離兩個鍵合在一起的原子所需的能量。鍵能以千焦每摩爾 (kJ/mol) 或電子伏特 (eV) 為單位測量。鍵能始終為正值,因為斷裂鍵需要能量。

特定鍵的鍵能會根據所涉及的分子或化合物而變化。例如,乙烷 (C2H6) 中 C-C 鍵的鍵能與甲烷 (CH4) 中 C-C 鍵的鍵能不同,因為鍵合環境不同。此外,鍵能通常在氣相中測量,其中分子不受分子間力的影響。

什麼是鍵解離焓?

鍵解離焓 (BDE) 是斷裂一摩爾分子或化合物中所有特定型別鍵所需的能量,這涉及斷裂分子中相同型別原子之間的所有鍵。BDE 以千焦每摩爾 (kJ/mol) 或電子伏特 (eV) 為單位測量。鍵解離焓通常在氣相中測量,因為分子不受分子間力的影響。

BDE 是一種熱力學性質,這意味著它取決於進行測量的溫度和壓力。它也是分子或化合物的化學環境的函式。例如,甲烷 (CH4) 中 C-H 鍵的 BDE 與乙烷 (C2H6) 中 C-H 鍵的 BDE 不同,因為鍵合環境不同。

差異:鍵能和鍵解離焓

鍵能和鍵解離焓之間的主要區別在於,鍵能是指斷裂分子或化合物中特定鍵所需的能量,而鍵解離焓是指斷裂分子或化合物中所有特定型別鍵所需的能量。

鍵能是針對分子中特定鍵測量的,而鍵解離焓是一種熱力學性質,指的是斷裂一摩爾分子或化合物中所有特定型別鍵所需的平均能量。

另一個區別是,鍵能取決於分子或化合物的鍵合環境,而鍵解離焓是一種熱力學性質,取決於進行測量的溫度和壓力。

此外,鍵能通常在氣相中測量,其中分子不受分子間力的影響。相反,鍵解離焓通常在溶液中測量,其中分子受分子間力的影響。

特性

鍵能

鍵解離焓

定義

鍵能也稱為鍵焓,它被定義為化學鍵中鍵強度的量度。鍵能是一個平均值。

鍵解離能定義為斷裂化學鍵所需的標準焓變。

產物

鍵能提供形成原子的能量,這些原子是鍵形成的起始材料。

鍵解離能提供從形成該特定鍵的原子形成自由基所需的能量。

示例

在化學中,鍵能 (E) 或鍵焓 (H) 是化學鍵中鍵強度的量度……例如,甲烷 (CH4) 中的 (C-H) 碳氫鍵能是將一個甲烷分子分解成一個碳 (C) 原子和四個氫 (H) 自由基所涉及的焓變,除以四。

例如,在甲烷分子中,C-H 鍵的鍵解離能分別為 439 kJ/mol、460 kJ/mol、423 kJ/mol 和 339 kJ/mol。然而,甲烷的 C-H 鍵能為 414 kJ/mol,這是所有四個值的平均值。

此外,對於一個分子而言,鍵解離能不一定等於鍵能(如上文給出的甲烷示例)。對於雙原子分子,鍵能和鍵解離能相同。

符號

用 E 表示

用 H 表示

鍵形成

它給出形成原子的能量,這些原子是鍵形成的起始材料。

它給出從形成該特定鍵的原子形成自由基所需的能量。

結論

總而言之,鍵能和鍵解離焓都是化學鍵強度的量度。鍵能是指斷裂分子或化合物中特定鍵所需的能量,而鍵解離焓是指斷裂分子或化合物中所有特定型別鍵所需的能量。雖然這些術語看起來相似,但它們之間存在明顯的區別,在學習化學鍵合和熱力學時理解這些區別非常重要。

更新於:2023年4月17日

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