Creo que probablemente sea importante considerar el entorno en el que se encuentran dichos enlaces. La noción de ambiente químico es fundamental para cualquier consideración de las energías de enlace, ya que las tablas [como la que probablemente extrajo de sus valores establecidos] que informan las energías de enlace en realidad solo dan un valor general para los enlaces del tipo dado. Lo que esto significa es que la energía de enlace entre dos átomos de oxígeno es inevitablemente diferente, ya que existen en, por ejemplo, peróxido de hidrógeno, H2O2 y peróxido de benzoilo (PhO) 2O2. [Grupo funcional Ph = Ph enyl], a pesar de que ambos son enlaces simples entre los mismos átomos.
Además, las energías de enlace cambian dependiendo de cosas como las condiciones de la atmósfera ambiental, estén o no en solución y la constitución de la solución, pH. Casi cualquier cosa que pueda, hasta cierto punto, sin importar cuán marginal sea, afectará la energía de enlace. Por supuesto, esto no debería ser demasiado sorprendente, ya que es probable que haya llegado a comprender que los sistemas químicos son muy dinámicos.
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Es útil, en este punto, notar rápidamente que, en condiciones normales ( es decir , SATP, temperatura y presión ambiente estándar), existen siete moléculas homonucleares diatómicas estables:
- Hidrógeno, H2
- C h l orine, Cl2
- N itrógeno, N2
- O xygen, O2
- F luorine, F2
- Br omine, Br2
- Yo odine, I2
El enlace dinitrógeno es bien conocido por su alta estabilidad; de hecho, es uno de los enlaces más fuertes encontrados en la totalidad de la química molecular (945 kJ / mol). Los dos nitrógenos se unen a través de un triple enlace, y cada uno retiene un solo par solitario. Debe ser intuitivo que, en virtud de estar triplemente unido, la molécula de dinitrógeno poseerá una alta energía de disociación de enlace. Además, el hecho de que aproximadamente el 71% de la composición atmosférica más baja de la Tierra es nitrógeno debería hablar de esta estabilidad.
Asegúrese de estar pensando en la descripción teórica de v bnced b vd (VB) del enlace en todo momento. En otras palabras, podemos pensar en el triple enlace de dinitrógeno, donde sabemos que un triple enlace es la combinación de dos enlaces pi perpendiculares y un enlace sigma. La unión de Pi es, por supuesto, muy fuerte y se presta a una racionalización de la increíble fuerza de unión del dinitrógeno. Del mismo modo, sabemos que un doble enlace es la combinación de un enlace pi y un enlace sigma … menos estable que el enlace triple (obviamente) pero más fuerte que un enlace simple.
Notarás que todos los halógenos [excluyendo una atinata (At), por supuesto, que te puede interesar saber que es el elemento no transuránico natural más raro conocido] se encuentran entre esta lista. Todas las moléculas diatómicas halógenas se unen de la misma manera: a saber, un enlace sencillo a lo largo de su eje internuclear y cada uno tiene tres pares solitarios. El bromo y el yodo son los menos estables de la lista y, para ser más precisos, cabe señalar que caen en esta lista solo a temperaturas ligeramente elevadas.
La razón por la que presenté esta lista fue para mostrar que, en casi todas las circunstancias, la única vez que se encuentra un enlace difluorino es como una molécula diatómica. Por lo tanto, ahora hay ligandos / átomos conectados sobre los cuales se debe distribuir la densidad electrónica. Dice que el difluorino tiene una cantidad relativamente decente de estabilidad. Argumentos similares se aplican a las otras moléculas dihalogen homonucleares. Sin embargo, la tendencia periódica general observada es que la energía de enlace disminuye al pasar de difluorina a dicloro (242 kJ / mol), a dibromina (192 kJ / mol) y finalmente diyodina (151 kJ / mol). La razón de esto puede explicarse de varias maneras. El más directo, y generalmente el primero enseñado, proviene de un argumento de densidad de carga . A medida que uno desciende por el grupo halógeno, el aumento de tamaño en las capas de electrones excede el efecto de la contribución de los electrones hacia la carga negativa. En otras palabras, piense en ello como la carga que se “diluye” sobre moléculas sucesivamente más grandes. Otros argumentos provienen de la teoría Pearson Hard- S oft A cid- B ase (HSAB), por ejemplo.
Sin embargo, los enlaces de dioxígeno ( es decir , el grupo funcional peróxido) abundan en la química. Por ejemplo, la molécula mencionada anteriormente, el peróxido de benzoilo, es útil en muchas aplicaciones ( por ejemplo , como un iniciador radical en las reacciones de polimerización) exactamente por la razón de que el doble enlace de oxígeno es débil. Para entender esto, observe que a diferencia de H2, F2, Cl2, etc. , los oxígenos están unidos a otros átomos. Esto significa que la densidad de electrones se separa de los oxígenos a través de los mecanismos de inducción e hiperconjugación . La observación de que los oxígenos en las moléculas de la familia de los peróxidos tienen una carga formal de 0 es secundaria; el vínculo aún está bien documentado como de naturaleza débil.
Además, asegúrese de no confundir la molécula de oxígeno diatómico de la lista con el enlace de oxígeno de peróxido. El O2, como se presenta en la lista, se forma a través de un doble enlace con cada oxígeno de la diatomea que también tiene dos pares de electrones solitarios cada uno. Esta molécula se presenta de forma independiente, generalmente en forma gaseosa en la atmósfera. Por supuesto, tiene una energía de disociación de enlace mucho mayor (497 kJ / mol) que el enlace de dioxígeno de enlace único.
