Avainero – Bond Energy vs Bond entalpy
Sekä sidosenergia että sidoksen entalpia kuvaavat samaa kemiallista käsitettä; energiamäärä, joka tarvitaan hajottamaan molekyylimooli sen komponenttiatomeiksi. Tämä mittaa kemiallisen sidoksen vahvuutta. Siksi sitä kutsutaan myös sidoksen vahvuudeksi. Sidosenergia lasketaan sidoksen dissosiaatioenergian keskiarvona 298 K:ssa kaasufaasissa oleville kemiallisille aineille. Termien sidosenergia ja sidoksen entalpia välillä ei ole merkittävää eroa, mutta sidosenergiaa merkitään kirjaimella "E", kun taas sidoksen entalpiaa merkitään kirjaimella "H".
Mitä on Bond Energy?
Sidosenergia tai sidoksen entalpia on sidoksen vahvuuden mitta. Sidosenergia on energiamäärä, joka tarvitaan hajottamaan molekyylimooli sen komponenttiatomeiksi. Tämä tarkoittaa, että sidosenergia on energiaa, joka tarvitaan kemiallisen sidoksen katkaisemiseen. Sidosenergia on merkitty kirjaimella "E". Mittayksikkö on kJ/mol.
Atomien välille muodostuu kemiallisia sidoksia stabiilin tilan saavuttamiseksi, kun yksittäisillä atomeilla on korkea energia, joka on epästabiili. Tämä tarkoittaa, että kemiallisen sidoksen muodostuminen vähentää järjestelmän energiaa. Siksi osa energiasta vapautuu (yleensä lämpönä) kemiallisten sidosten muodostuessa. Näin ollen sidoksen muodostuminen on eksoterminen reaktio. Tämän kemiallisen sidoksen katkaisemiseksi on tarjottava energiaa (sama energiamäärä kuin sidoksen muodostuessa vapautuva energia). Tätä energiamäärää kutsutaan sidosenergiaksi tai sidoksen entalpiaksi.
Kuva 1: Energiakaavio sidoksen muodostumiselle (vasemmalla) ja sidoksen dissosiaatiolle (oikealla).
Sidosenergia on yhtä suuri kuin tuotteiden (atomien) ja lähtöaineiden (aloitusmolekyylin) entalpian välinen erotus. Jokaisella molekyylillä tulee olla omat sidosenergia-arvonsa. Mutta poikkeuksiakin on. Esimerkiksi C-H-sidoksen sidosenergia riippuu molekyylistä, jossa sidos esiintyy. Siksi sidosenergia lasketaan sidoksen dissosiaatioenergian keskiarvona.
Sidosenergia on keskimääräiset sidoksen dissosiaatioenergiat samalle lajille kaasufaasissa (298 K lämpötilassa). Esimerkiksi metaanimolekyylin sidosenergia (CH4) on energiamäärä, joka tarvitaan hiiliatomin ja 4 vetyradikaalin muodostamiseen. Sitten C-H-sidoksen sidosenergia voidaan laskea ottamalla kunkin CH-sidoksen sidosdissosiaatioenergian summa ja jakamalla kokonaisarvo 4:llä.
Esimerkki: O-H-sidoksen sidosenergia H2O-molekyylissä voidaan laskea seuraavasti.
H-OH-sidoksen katkaisemiseen tarvittava energian määrä=498,7 kJ/mol
O-H-sidoksen katkaisemiseen tarvittava energiamäärä (jäljelle jäävässä OH-radikaalissa)=428 kJ/mol
Keskimääräinen sidoksen dissosiaatioenergia=(498,7 + 428) / 2
=463,35 kJ/mol ≈ 464 kJ/mol
Tästä syystä O-H:n sidosenergiaksi H2O-molekyylissä katsotaan olevan 464 kJ/mol.
Mikä on Bond-entalpia?
Sidosentalpia tai sidosenergia on energiamäärä, joka tarvitaan molekyylin erottamiseen atomikomponentteihinsa. Se on sidoksen vahvuuden mitta. Sidosentalpiaa merkitään "H".
Mitä eroa on sidosenergialla ja sidoksen entalpialla?
- Sidosenergia tai sidosentalpia on energiamäärä, joka tarvitaan molekyylimoolien hajoamiseen sen komponenttiatomeiksi.
- Sidosenergia on merkitty kirjaimella "E", kun taas sidoksen entalpia on merkitty kirjaimella "H".
Yhteenveto – Bond Energy vs Bond Enthalpy
Sidosenergia tai sidoksen entalpia on energiamäärä, joka tarvitaan molekyylien erottamiseen atomikomponenteiksi kaasufaasissa. Se lasketaan käyttämällä kemiallisten sidosten sidosdissosiaatioenergia-arvoja. Siksi sidosenergia on sidoksen dissosiaatioenergian keskiarvo. Se on aina positiivinen arvo, koska sidoksen dissosiaatio on endoterminen (sidoksen muodostuminen on eksotermistä). Sidosenergian ja sidoksen entalpian välillä ei ole merkittävää eroa.
