Energía de enlace

En química, energía de enlace (BE), también llamada entalpía de enlace media o entalpía de enlace promedio es una medida de la fuerza del enlace en un enlace químico. La IUPAC define la energía de enlace como el valor promedio de la energía de disociación del enlace en fase gaseosa (generalmente a una temperatura de 298,15 K) para todos los enlaces del mismo tipo dentro de la misma especie química.

La energía de disociación del enlace (entalpía) también se conoce como energía de ruptura de enlace, energía de enlace, fuerza de enlace o unión energía (abreviatura: BDE, BE o D). Se define como el estándar. cambio de entalpía de la siguiente fisión: R - X → R + X. El BDE, denotado por Dº(R - X), generalmente se deriva de la ecuación termoquímica ecuación,

D∘ ∘ ()R− − X) =Δ Δ Hf∘ ∘ ()R)+Δ Δ Hf∘ ∘ ()X)− − Δ Δ Hf∘ ∘ ()RX){displaystyle {begin{array}{lcl}mathrm [D^{circ }(R-} X) =Delta H_{f}{circ }mathrm {(R)} +Delta H_{f}^{circ }(X)-Delta ¿Qué?

La entalpía de formación ΔH_fº de un gran número de átomos, radicales libres, iones, grupos y compuestos está disponible en los sitios web del NIST, NASA, CODATA y IUPAC. La mayoría de los autores prefieren utilizar el Valores de BDE a 298,15 K.

Por ejemplo, la energía del enlace carbono-hidrógeno en el metano BE_(C–H) es el cambio de entalpía (∆H) de romper una molécula de metano en un átomo de carbono y cuatro radicales de hidrógeno, divididos por cuatro. El valor exacto para un determinado par de elementos enlazados varía algo dependiendo de la molécula específica, por lo que las energías de enlace tabuladas son generalmente promedios de una serie de especies químicas típicas seleccionadas que contienen ese tipo de enlace.

La energía de enlace (BE) es el promedio de todas las energías de disociación de enlaces de un solo tipo de enlace en una molécula determinada. Las energías de disociación de enlaces de varios enlaces diferentes del mismo tipo pueden variar incluso dentro de una sola molécula. Por ejemplo, una molécula de agua está compuesta por dos enlaces O – H unidos como H – O – H. La energía del enlace para H₂O es el promedio de la energía necesaria para romper cada uno de los dos enlaces O-H en secuencia:

H− − O− − H→ → H⋅ ⋅ +⋅ ⋅ O− − H,D1⋅ ⋅ O− − H→ → ⋅ ⋅ O⋅ ⋅ +⋅ ⋅ H,D2H− − O− − H→ → H⋅ ⋅ +⋅ ⋅ O⋅ ⋅ +⋅ ⋅ H,D=()D1+D2)/2{displaystyle {begin{array}{lcl}mathrm {H-O-H} &rightarrow &mathrm {Hcdot +cdot O-H} >cdot {cdot O-H} > Rightarrow &mathrm {cdot Ocdot +cdot H} > {H-O-H} > Rightarrow > {Hcdot +cdot Ocdot +cdot H} > D=(D_{1}+D_{2}/2end{array}}}}}

Aunque los dos enlaces son equivalentes en la molécula simétrica original, la energía de disociación del enlace de un enlace oxígeno-hidrógeno varía ligeramente dependiendo de si hay o no otro átomo de hidrógeno unido al átomo de oxígeno.

Cuando el enlace se rompe, el par de electrones del enlace se dividirá equitativamente en productos. Este proceso se llama escisión de enlaces homolíticos (escisión homolítica; homólisis) y da como resultado la formación de radicales.

Predecir la fuerza de unión por radio

El radio metálico, el radio iónico y el radio covalente de cada átomo en una molécula se pueden utilizar para estimar la fuerza de unión. Por ejemplo, el covalent radius of boron se estima en 83.0 pm, pero la longitud de unión de B-B en B₂Cl₄ es 175 pm, un valor significativamente mayor. Esto indicaría que el vínculo entre los dos átomos delboro es un poco débil un solo vínculo. En otro ejemplo, el radio metálico del renio es de 137.5 pm, con una longitud de unión Re-Re de 224 pm en el compuesto Re₂Cl₈. De estos datos, podemos concluir que el vínculo es un vínculo muy fuerte o un vínculo cuádruple. Este método de determinación es más útil para compuestos covalentemente unidos.

Factores que afectan la energía del enlace iónico

La electronegatividad de los dos átomos que se unen afecta la energía del enlace iónico. Mayores diferencias de electronegatividad corresponden a enlaces iónicos más fuertes.