¿Por qué el H2 (hidrógeno diatómico) tiene una energía de disociación de enlace promedio de 424 kJ / mol?

Mientras que el escritor anterior es correcto, N2 tiene un enlace triple y H2 es solo un enlace.

El enlace en H2 es probablemente el más simple imaginable; involucra solo los orbitales 1s de los átomos de H individuales que hibridan solo una vez, entre sí para formar un enlace sigma único.

El enlace en N2 es considerablemente más complejo. N2 tiene un orbital 1s lleno que rodea su núcleo, que no está involucrado en el enlace en absoluto, pero está involucrado en agregar al radio atómico, tendiendo a hacer que todo el átomo sea “más grande” y sus enlaces “más largos”. Los electrones que realmente forman los enlaces de nitrógeno son de la segunda capa; Explicaría la hibridación previa a la unión exacta, pero no es muy importante. Lo importante es darse cuenta de que 1 de los enlaces es muy parecido al hidrógeno, aunque en una distancia más larga es ligeramente más débil. Los otros dos enlaces son mucho más débiles porque no se forman a partir de orbitales directamente superpuestos. SIN EMBARGO, cuando sumas los 3 enlaces que se forman entre los dos átomos de nitrógeno, aún obtienes un enlace general muy fuerte entre los dos átomos en comparación con el enlace 1 que se forma entre los dos átomos de hidrógeno.

La conclusión es que sí, tiene razón en que la menor densidad de electrones que rodea a H conduce a un enlace único más fuerte entre HH. PERO ese efecto es más que superado por los DOS enlaces adicionales que se forman entre NN.

Aún así, por las razones que usted indicó y extrapoqué, los 3 enlaces que se forman entre los átomos de N en una molécula de N2 no son tan fuertes como 3 veces el enlace 1 que se forma entre los átomos de H en la molécula de H2.

-ALASKA

Esto probablemente se explica mejor en términos de superposición orbital. En hidrógeno, el enlace se forma a partir de orbitales superpuestos de la primera capa (n = 1). Los orbitales son más pequeños y se superponen más completamente. En las otras moléculas que menciona, el enlace se forma a partir de orbitales en capas superiores, que son más grandes y más difusas. La zona de superposición representa menos del volumen total de los orbitales, por lo que el enlace es más débil.

Punto de corrección: N₂ tiene un enlace triple , no doble.

Es bastante común ver libros y la gente dice que la longitud del enlace es una función de la energía de disociación.

Esto no es realmente cierto, solo están fuertemente correlacionados. Si está utilizando algo como un potencial Morse para modelar su diatómica, entonces la energía de disociación será completamente independiente de la longitud del enlace de equilibrio. Todo lo que hace la longitud del enlace es mover bien tu potencial alrededor del eje x. No afecta la forma o la profundidad.

La energía de disociación es principalmente una función de la curvatura de la superficie potencial y la masa de los átomos, pero esa no es información súper útil en una clase introductoria.

La energía de disociación representa la cantidad de energía necesaria para separar los dos átomos. Desde un punto de vista puramente clásico, esto es solo electrostática. Los electrones están formando un enlace que da como resultado una región negativa del espacio que atrae a los dos núcleos cargados positivamente. Cuanto más se acercan los núcleos, más difícil es separarlos.

Excepto que todavía hay electrones alrededor de los núcleos que los protegen de ver toda la fuerza del enlace cargado negativamente. ¡En el caso de [math] F_2 [/ math] todavía hay 8 electrones alrededor de cada flúor! Eso es mucho. Sin embargo, en el caso de [math] H_2 [/ math] no quedan electrones, todos se están utilizando en el enlace. Los núcleos de hidrógeno están efectivamente desprotegidos por completo para que sientan una fuerza electrostática mucho más fuerte y también se acerquen más.

Además, recuerde que la fuerza electrostática no es lineal con la distancia. Va como [matemática] \ frac {1} {r ^ 2} [/ matemática] así que a medida que las cosas se acercan, pequeños cambios en la distancia pueden hacer grandes cambios en la fuerza.

Ahora descuidamos completamente la mecánica cuántica aquí, pero creo que la idea general es la misma. El hidrógeno es único porque solo tiene un electrón y su núcleo se deshieliza fácilmente. Esta es también la razón por la cual el enlace de hidrógeno es más fuerte que otras formas de interacciones intermoleculares.

No confunda radios atómicos con longitudes de enlace. El hidrógeno tiene una longitud de enlace de 74 pm, el cloro tiene una longitud de enlace de 199 pm y el flúor tiene una longitud de enlace de 142 pm.

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