Energia de ligação - Bond energy

Em química , energia de ligação ( BE ), também chamada de ligação média entalpia ou entalpia de ligação média é a medida da força de ligação de uma ligação química . IUPAC define energia de ligação como o valor médio da energia de dissociação de ligação em fase gasosa (geralmente a uma temperatura de 298,15 K) para todas as ligações do mesmo tipo dentro da mesma espécie química. Quanto maior a energia média da ligação, por ligação de par de elétrons, de uma molécula, mais estável e de menor energia ela será.

A energia de dissociação da ligação (entalpia) também é conhecida como energia de ruptura da ligação, energia da ligação, força da ligação ou energia de ligação (abreviatura: BDE , BE ou D ). Ela é definida como a variação de entalpia padrão da seguinte fissão: R - X → R + X . O BDE , denotado por Dº (R - X ), é geralmente derivado da equação termoquímica,

A entalpia de formação Δ H f º de um grande número de átomos, radicais livres, íons, clusters e compostos está disponível nos sites do NIST , NASA , CODATA e IUPAC . A maioria dos autores prefere usar os valores BDE em 298,15 K.

Por exemplo, a energia da ligação carbono - hidrogênio no metano BE (C – H) é a mudança de entalpia (∆ H ) de quebrar uma molécula de metano em um átomo de carbono e quatro radicais de hidrogênio , dividido por quatro. O valor exato para um certo par de elementos ligados varia um pouco dependendo da molécula específica, então as energias de ligação tabuladas são geralmente médias de um número de espécies químicas típicas selecionadas contendo esse tipo de ligação.

Energia de ligação ( BE ) é a média de todas as energias de dissociação de ligação de um único tipo de ligação em uma determinada molécula. As energias de dissociação de ligações de várias ligações diferentes do mesmo tipo podem variar até mesmo dentro de uma única molécula. Por exemplo, uma molécula de água é composta de duas ligações O – H ligadas como H – O – H. A energia da ligação para H 2 O é a média da energia necessária para quebrar cada uma das duas ligações O – H em sequência:

Embora as duas ligações sejam equivalentes na molécula simétrica original, a energia de dissociação da ligação de uma ligação oxigênio-hidrogênio varia ligeiramente, dependendo da existência ou não de outro átomo de hidrogênio ligado ao átomo de oxigênio.

Quando a ligação é quebrada, o par de elétrons de ligação se divide igualmente para os produtos. Este processo é denominado clivagem de ligação homolítica ( clivagem homolítica; homólise) e resulta na formação de radicais.

Prevendo a resistência da ligação por raio

O raio metálico , o raio iônico e o raio covalente de cada átomo em uma molécula podem ser usados ​​para estimar a força da ligação. Por exemplo, o raio covalente do boro é estimado em 83,0  pm , mas o comprimento da ligação de B – B em B 2 Cl 4 é 175 pm, um valor significativamente maior. Isso indicaria que a ligação entre os dois átomos de boro é uma ligação simples um tanto fraca . Em outro exemplo, o raio metálico do rênio é 137,5 pm, com um comprimento de ligação Re – Re de 224 pm no composto Re 2 Cl 8 . A partir desses dados, podemos concluir que o vínculo é um vínculo muito forte ou quádruplo . Este método de determinação é mais útil para compostos ligados covalentemente.

Fatores que afetam a energia de ligação iônica

A eletronegatividade da ligação dos dois átomos afeta a energia da ligação iônica. Quanto mais longe estiver a eletronegatividade de 2 átomos, geralmente mais forte será a ligação. Por exemplo, Césio tem o mais baixo, e Flúor tem o mais alto e faz a ligação iônica mais forte (bem, pelo menos, uma ligação simples). Supondo que o covalente polar mais forte seja a ligação carbono-flúor. E, principalmente, as ligações iônicas são mais fortes do que as ligações covalentes. Ao verificar os pontos de fusão, os compostos iônicos têm pontos de fusão altos e os compostos covalentes têm pontos de fusão baixos.

Veja também

Referências