تفاوت اصلی بین انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند این است که انرژی پیوند یک مقدار متوسط است در حالی که انرژی تفکیک پیوند یک مقدار خاص برای یک پیوند خاص است.
همانطور که توسط شیمیدان آمریکایی G. N. Lewis پیشنهاد شده است، اتمها زمانی پایدار هستند که در لایه ظرفیت خود هشت الکترون داشته باشند. اکثر اتم ها کمتر از هشت الکترون در لایه ظرفیت خود دارند (به جز گازهای نجیب در گروه 18 جدول تناوبی). بنابراین، آنها پایدار نیستند. از این رو، این اتم ها تمایل به واکنش با یکدیگر دارند تا پایدار شوند. بسته به الکترونگاتیوی اتم ها می تواند با تشکیل پیوندهای یونی، پیوندهای کووالانسی یا پیوندهای فلزی رخ دهد.هنگامی که دو اتم دارای اختلاف الکترونگاتیوی مشابه یا بسیار کم هستند، با هم واکنش نشان می دهند، با به اشتراک گذاشتن الکترون ها یک پیوند کووالانسی تشکیل می دهند. انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند دو مفهوم در مورد پیوندهای شیمیایی کووالانسی هستند.
انرژی باند چیست؟
هنگامی که پیوندها شکل می گیرند، مقداری انرژی آزاد می شود. در مقابل، شکستن پیوند نیازمند مقداری انرژی است. برای یک پیوند شیمیایی خاص، این انرژی ثابت است. و ما آن را انرژی پیوند می نامیم. بنابراین، انرژی پیوند مقدار گرمای مورد نیاز برای شکستن یک مول مولکول به اتم های مربوطه آن است.
علاوه بر این، ما می توانیم انرژی یک پیوند شیمیایی را به اشکال مختلف مانند انرژی شیمیایی، انرژی مکانیکی یا انرژی الکتریکی مشاهده کنیم. با این حال، در نهایت، تمام این انرژی ها به گرما تبدیل می شوند. بنابراین، ما می توانیم انرژی پیوند را بر حسب کیلوژول یا کیلو کالری اندازه گیری کنیم.
شکل 01: انرژی پیوند
بعلاوه، انرژی پیوند نشانگر استحکام پیوند است. به عنوان مثال، پیوندهای قوی تر به سختی جدا می شوند. بنابراین، انرژی پیوند آنها بزرگتر است. از سوی دیگر، پیوندهای ضعیف دارای انرژی پیوند کمی هستند و به راحتی جدا می شوند. انرژی پیوند نیز فاصله پیوند را نشان می دهد. انرژی های بالاتر به معنای فاصله پیوند کم است (بنابراین، استحکام پیوند زیاد است). علاوه بر این، زمانی که انرژی پیوند کم باشد فاصله پیوند بیشتر است. همانطور که در مقدمه ذکر شد الکترونگاتیوی نقشی در تشکیل پیوند دارد. از این رو، الکترونگاتیوی اتم ها نیز به انرژی پیوند کمک می کند.
انرژی تفکیک پیوند چیست؟
انرژی تفکیک پیوند نیز اندازه گیری استحکام پیوند است. می‌توانیم آن را به‌عنوان تغییر آنتالپی تعریف کنیم که زمانی که یک پیوند با همولیز شکافته می‌شود، اتفاق می‌افتد. انرژی تفکیک پیوند مختص یک پیوند است.
در این مورد، همان پیوند بسته به موقعیت می تواند انرژی های تفکیک پیوند متفاوتی داشته باشد. برای مثال، چهار پیوند C-H در یک مولکول متان وجود دارد و همه پیوندهای C-H انرژی تفکیک پیوند یکسانی ندارند.
شکل 02: برخی از انرژی های تفکیک پیوند برای مجتمع های هماهنگی
از این رو، در مولکول متان، انرژی تفکیک پیوند برای پیوندهای C-H 439 کیلوژول بر مول، 460 کیلوژول بر مول، 423 کیلوژول بر مول و 339 کیلوژول بر مول است. به این دلیل است که شکستن پیوند اول از طریق همولیز یک گونه رادیکال را تشکیل می دهد، در نتیجه شکستن پیوند دوم از یک گونه رادیکال رخ می دهد که به انرژی بیشتری نسبت به اولی نیاز دارد. به همین ترتیب، گام به گام انرژی های تفکیک پیوند تغییر می کند.
تفاوت بین انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند چیست؟
انرژی پیوند مقدار متوسط انرژی های تفکیک پیوند فاز گاز (معمولاً در دمای 298 K) برای همه پیوندهای یک نوع در یک گونه شیمیایی است. با این حال، انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند یکسان نیستند. انرژی تفکیک پیوند، تغییر استاندارد آنتالپی زمانی است که یک پیوند کووالانسی توسط همولیز برای تولید قطعات شکسته می شود. که معمولا گونه های رادیکال هستند. بنابراین، تفاوت اصلی بین انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند در این است که انرژی پیوند یک مقدار متوسط است در حالی که انرژی تفکیک پیوند یک مقدار خاص برای یک پیوند خاص است.
برای مثال، در مولکول متان، انرژی تفکیک پیوند برای پیوندهای C-H 439 کیلوژول بر مول، 460 کیلوژول بر مول، 423 کیلوژول بر مول و 339 کیلوژول بر مول است. با این حال، انرژی پیوند C-H متان 414 کیلوژول بر مول است که میانگین هر چهار مقدار است. علاوه بر این، برای یک مولکول، انرژی تفکیک پیوند ممکن است لزوماً برابر با انرژی پیوند نباشد (همانطور که در مثال بالا متان ارائه شد).برای یک مولکول دو اتمی، انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند یکسان است.
اینفوگرافیک زیر درباره تفاوت بین انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند جزئیات بیشتری در مورد تفاوت ها ارائه می دهد.
خلاصه - انرژی پیوند در مقابل انرژی تفکیک پیوند
انرژی تفکیک پیوند با انرژی پیوند متفاوت است. انرژی پیوند مقدار متوسط تمام انرژی های تفکیک پیوند یک مولکول است. از این رو، تفاوت اصلی بین انرژی پیوند و انرژی تفکیک پیوند در این است که انرژی پیوند یک مقدار متوسط است در حالی که انرژی تفکیک پیوند یک مقدار خاص برای یک پیوند خاص است.
