ההבדל העיקרי בין אנרגיית הקשר לאנרגיית ניתוק הקשר הוא שאנרגיית הקשר היא ערך ממוצע ואילו אנרגיית ניתוק הקשר היא ערך מסוים לקשר מסוים.
כפי שהציע הכימאי האמריקאי G. N. Lewis, אטומים יציבים כאשר הם מכילים שמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות שלהם. לרוב האטומים יש פחות משמונה אלקטרונים בקליפות הערכיות שלהם (למעט הגזים האצילים בקבוצה 18 של הטבלה המחזורית); לכן, הם אינם יציבים. לפיכך, האטומים הללו נוטים להגיב זה עם זה, להפוך ליציבים. זה יכול להתרחש על ידי יצירת קשרים יוניים, קשרים קוולנטיים או קשרים מתכתיים בהתאם לאלקטרושליליות של אטומים.כאשר לשני אטומים יש הבדל אלקטרוני נגטיבי דומה או נמוך מאוד, מגיבים יחד, הם יוצרים קשר קוולנטי על ידי שיתוף אלקטרונים. אנרגיית קשר ואנרגיית פירוק קשר הם שני מושגים לגבי קשרים כימיים קוולנטיים.
מהי Bond Energy?
כאשר נוצרים קשרים, משתחררת כמות מסוימת של אנרגיה. לעומת זאת, שבירת הקשר דורשת כמות מסוימת של אנרגיה. עבור קשר כימי מסוים, אנרגיה זו קבועה. ואנחנו קוראים לזה כאנרגיית הקשר. לפיכך, אנרגיית הקשר היא כמות החום הנדרשת כדי לפרק מולקולות מולקולות אחת לאטומים המתאימים לה.
יתר על כן, אנו יכולים לצפות באנרגיה של קשר כימי בצורות שונות כאנרגיה כימית, אנרגיה מכנית או אנרגיה חשמלית. עם זאת, בסופו של דבר, כל האנרגיות הללו הופכות לחום. לכן, נוכל למדוד את אנרגיית הקשר בקילו-ג'אול או בקילו-קלוריה.
איור 01: Bond Energy
יתר על כן, אנרגיית הקשר היא אינדיקטור לחוזק הקשר. למשל, קשרים חזקים יותר קשה לבקע. לכן, אנרגיות הקשר שלהם גדולות יותר. מצד שני, לקשרים חלשים יש אנרגיות קשר קטנות, והם קלים לביקוע. אנרגיית הקשר מציינת גם את מרחק הקשר. אנרגיות קשר גבוהות יותר אומרות שמרחק הקשר נמוך (לכן חוזק הקשר גבוה). יתר על כן, כאשר אנרגיית הקשר נמוכה מרחק הקשר גבוה יותר. כפי שהוזכר בהקדמה לאלקטרושליליות יש חלק ביצירת קשרים. מכאן שגם האלקטרושליליות של האטומים תורמת לאנרגיית הקשר.
מהי אנרגיית ניתוק בונד?
אנרגיית ניתוק הקשר היא גם מדידה של חוזק הקשר. אנו יכולים להגדיר זאת כשינוי האנתלפיה המתרחש כאשר קשר עובר ביקוע על ידי הומליזה. אנרגיית ניתוק הקשר היא ספציפית לקשר יחיד.
במקרה זה, לאותו קשר יכולות להיות אנרגיות שונות של ניתוק קשר בהתאם למצב. לדוגמה, ישנם ארבעה קשרי C-H במולקולת מתאן, ולכל קשרי ה-C-H אין את אותה אנרגיית פירוק הקשר.
איור 02: כמה אנרגיות של ניתוק קשרים עבור מתחמי תיאום
מכאן, במולקולת המתאן, אנרגיות פירוק הקשר לקשרי C-H הן 439 קילו-ג'יי/מול, 460 קילו-ג'יי-מול, 423 קילו-ג'יי-מול ו-339 קילו-ג'יי-מול. זה בגלל ששבירת הקשר הראשון יוצר מין רדיקלי באמצעות הומליזה, ובכך שבירה של הקשר השני מתרחשת ממין רדיקלי, הדורש יותר אנרגיה מהראשון. באופן דומה, צעד אחר צעד אנרגיות ניתוק הקשר משתנות.
מה ההבדל בין אנרגיית קשר לאנרגיית ניתוק קשר?
אנרגיית הקשר היא הערך הממוצע של אנרגיות הניתוק של קשרי הגז (בדרך כלל בטמפרטורה של 298 K) עבור כל הקשרים מאותו סוג בתוך אותו מין כימי. עם זאת, אנרגיית הקשר ואנרגיית ניתוק הקשר אינן זהות. אנרגיית ניתוק הקשר היא שינוי האנתלפיה הסטנדרטי כאשר קשר קוולנטי מבוקע על ידי הומוליזה כדי לתת שברים; שהם בדרך כלל מינים רדיקליים. לכן, ההבדל העיקרי בין אנרגיית קשר לאנרגיית פירוק קשר הוא שאנרגיית הקשר היא ערך ממוצע ואילו אנרגיית פירוק הקשר היא ערך מסוים עבור קשר מסוים.
לדוגמה, במולקולת מתאן, אנרגיות ניתוק הקשר לקשרי C-H הן 439 קילו-ג'יי/מול, 460 קילו-ג'יי-מול, 423 קילו-ג'יי-מול ו-339 קילו-ג'יי/מול. עם זאת, אנרגיית הקשר של ה-C-H של מתאן היא 414 קילו ג'ל/מול, שהוא הממוצע של כל ארבעת הערכים. יתרה מכך, עבור מולקולה, אנרגיית ניתוק הקשר עשויה שלא להיות שווה בהכרח לאנרגיית הקשר (כמו למשל המתאן הנתונה לעיל).עבור מולקולה דיאטומית, אנרגיית הקשר ואנרגיית ניתוק הקשר זהים.
למטה אינפוגרפיקה על ההבדל בין אנרגיית קשר לאנרגיית ניתוק קשר מספקת פרטים נוספים על ההבדלים.
סיכום – אנרגיית בונד מול אנרגיית ניתוק בונד
אנרגיית ניתוק הקשר שונה מאנרגיית הקשר. אנרגיית הקשר היא הערך הממוצע של כל אנרגיות פירוק הקשר של מולקולה. לפיכך, ההבדל העיקרי בין אנרגיית הקשר לאנרגיית ניתוק הקשר הוא שאנרגיית הקשר היא ערך ממוצע ואילו אנרגיית ניתוק הקשר היא ערך מסוים עבור קשר מסוים.
