تفاوت کلیدی – انرژی باند در مقابل آنتالپی باند
هم انرژی پیوند و هم آنتالپی پیوند مفهوم شیمیایی یکسانی را توصیف می کنند. مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن یک مول مولکول به اتم های تشکیل دهنده آن. این استحکام یک پیوند شیمیایی را اندازه گیری می کند. بنابراین به آن استحکام پیوند نیز می گویند. انرژی پیوند به عنوان مقدار متوسط انرژی های تفکیک پیوند در 298 K برای گونه های شیمیایی در فاز گاز محاسبه می شود. تفاوت قابل توجهی بین اصطلاحات انرژی پیوند و آنتالپی پیوند وجود ندارد، اما انرژی پیوند با "E" نشان داده می شود در حالی که آنتالپی پیوند با "H" نشان داده می شود.
انرژی باند چیست؟
انرژی پیوند یا آنتالپی پیوند معیاری برای استحکام پیوند است. انرژی پیوند مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن یک مول مولکول به اتم های تشکیل دهنده آن است. این بدان معناست که انرژی پیوند انرژی مورد نیاز برای شکستن یک پیوند شیمیایی است. انرژی پیوند با "E" نشان داده می شود. واحد اندازه گیری kJ/mol است.
پیوندهای شیمیایی بین اتم ها تشکیل می شوند تا زمانی که اتم های منفرد انرژی بالایی دارند که ناپایدار است، حالت پایداری به دست می آید. این بدان معنی است که تشکیل پیوند شیمیایی انرژی یک سیستم را کاهش می دهد. بنابراین، مقداری از انرژی (معمولاً به صورت گرما) هنگام تشکیل پیوندهای شیمیایی آزاد می شود. از این رو، تشکیل پیوند یک واکنش گرمازا است. برای شکستن این پیوند شیمیایی، انرژی باید تامین شود (مقدار انرژی برابر با انرژی آزاد شده در هنگام تشکیل پیوند). این مقدار انرژی به عنوان انرژی پیوند یا آنتالپی پیوند شناخته می شود.
شکل 1: نمودار انرژی برای تشکیل پیوند (چپ) و تفکیک پیوند (راست).
انرژی پیوند برابر است با تفاوت بین آنتالپی محصولات (اتم ها) و واکنش دهنده ها (مولکول شروع). هر مولکول باید مقادیر انرژی پیوند خود را داشته باشد. اما استثناهایی وجود دارد. به عنوان مثال، انرژی پیوند پیوند C-H به مولکولی که پیوند در آن رخ می دهد بستگی دارد. بنابراین، انرژی پیوند به عنوان مقدار متوسط انرژی های تفکیک پیوند محاسبه می شود.
انرژی پیوند میانگین انرژی های تفکیک پیوند برای همان گونه در فاز گازی (در دمای ۲۹۸ K) است. به عنوان مثال، انرژی پیوند مولکول متان (CH4) مقدار انرژی مورد نیاز برای تشکیل یک اتم کربن و 4 رادیکال هیدروژن است. سپس انرژی پیوند پیوند C-H را می توان با گرفتن مجموع انرژی های تفکیک پیوند هر پیوند C-H و تقسیم مقدار کل بر 4 محاسبه کرد.
Ex: انرژی پیوند پیوند O-H در مولکول H2O را می توان به صورت زیر محاسبه کرد.
مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوند H-OH=498.7 کیلوژول/مول
مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوند O-H (در رادیکال OH باقیمانده)=428 کیلوژول/مول
میانگین انرژی تفکیک پیوند=(498.7 + 428) / 2
=463.35 kJ/mol ≈ 464 kJ/mol
بنابراین، انرژی پیوند O-H در مولکول H2O برابر با ۴۶۴ کیلوژول بر مول در نظر گرفته می شود.
آنتالپی باند چیست؟
آنتالپی پیوند یا انرژی پیوند مقدار انرژی مورد نیاز برای جداسازی یک مولکول به اجزای اتمی آن است. این معیاری برای استحکام پیوند است. آنتالپی پیوند با "H" نشان داده می شود.
تفاوت بین انرژی باند و آنتالپی باند چیست؟
- انرژی پیوند یا آنتالپی پیوند مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن یک مول مولکول به اتم های سازنده آن است.
- انرژی پیوند با "E" نشان داده می شود در حالی که آنتالپی پیوند با "H" نشان داده می شود.
خلاصه - انرژی پیوند در مقابل آنتالپی باند
انرژی پیوند یا آنتالپی پیوند مقدار انرژی مورد نیاز برای جداسازی یک مول مولکول به اجزای اتمی آن در فاز گازی است. با استفاده از مقادیر انرژی تفکیک پیوند پیوندهای شیمیایی محاسبه می شود. بنابراین انرژی پیوند، مقدار متوسط انرژی های تفکیک پیوند است. همیشه یک مقدار مثبت است زیرا تفکیک پیوند گرماگیر است (تشکیل پیوند گرمازا است). تفاوت قابل توجهی بین انرژی پیوند و آنتالپی پیوند وجود ندارد.
