Põhiline erinevus sideme energia ja sideme dissotsiatsioonienergia vahel on see, et sideme energia on keskmine väärtus, samas kui sideme dissotsiatsioonienergia on konkreetse sideme konkreetne väärtus.
Ameerika keemiku G. N. Lewise ettepaneku kohaselt on aatomid stabiilsed, kui nende valentskestas on kaheksa elektroni. Enamiku aatomite valentskestas on vähem kui kaheksa elektroni (v.a perioodilisuse tabeli 18. rühma väärisgaasid); seetõttu ei ole need stabiilsed. Seetõttu kipuvad need aatomid üksteisega reageerima, muutuma stabiilseks. Sõltuv alt aatomite elektronegatiivsusest võib see tekkida ioonsidemete, kovalentsete või metalliliste sidemete moodustamisel. Kui kahel aatomil on sarnane või väga väike elektronegatiivsuse erinevus, nad reageerivad koos, moodustavad nad elektronide jagamise teel kovalentse sideme. Sidemete energia ja sideme dissotsiatsioonienergia on kaks kovalentsete keemiliste sidemete mõistet.
Mis on sideme energia?
Sidemete moodustumisel vabaneb teatud kogus energiat. Seevastu sidemete katkestamine nõuab teatud kogust energiat. Teatud keemilise sideme korral on see energia konstantne. Ja me nimetame seda sideenergiaks. Seega on sideme energia soojushulk, mis on vajalik ühe mooli molekulide purustamiseks vastavateks aatomiteks.
Lisaks võime vaadelda keemilise sideme energiat erinevates vormides nagu keemiline energia, mehaaniline energia või elektrienergia. Kuid lõpuks muutuvad kõik need energiad soojuseks. Seetõttu saame mõõta sideme energiat kilodžaulides või kilokalorites.
Joonis 01: sideme energia
Lisaks on sideme energia sideme tugevuse näitaja. Näiteks on tugevamaid sidemeid raske katkestada. Seetõttu on nende sidemeenergiad suuremad. Teisest küljest on nõrkadel sidemetel väike sideme energia ja neid on lihtne lõhustada. Sideme energia näitab ka sideme kaugust. Kõrgemad sidemeenergiad tähendavad, et sideme kaugus on väike (seetõttu on sideme tugevus kõrge). Veelgi enam, kui sideme energia on madal, on sideme kaugus suurem. Nagu sissejuhatuses mainitud, mängib elektronegatiivsus sidemete moodustumisel oma osa. Seega aitab aatomite elektronegatiivsus kaasa ka sideme energiale.
Mis on sidemete dissotsiatsioonienergia?
Sideme dissotsiatsioonienergia on ka sideme tugevuse mõõt. Me võime seda määratleda kui entalpia muutust, mis toimub sideme lõhustamisel homolüüsi teel. Sidemete dissotsiatsioonienergia on spetsiifiline üksiksideme jaoks.
Sel juhul võib samal sidemel olla olenev alt olukorrast erinev sideme dissotsiatsioonienergia. Näiteks metaani molekulis on neli CH-sidet ja kõigil C-H-sidemetel ei ole sama sideme dissotsiatsioonienergia.
Joonis 02: Mõned sidemete dissotsiatsioonienergiad koordineerimiskomplekside jaoks
Seega on metaani molekulis C-H sidemete sidemete dissotsiatsioonienergiad 439 kJ/mol, 460 kJ/mol, 423 kJ/mol ja 339 kJ/mol. Põhjus on selles, et esimene sideme katkemine moodustab homolüüsi teel radikaalse liigi, mistõttu teine sideme katkemine toimub radikaalsest liigist, mis nõuab rohkem energiat kui esimene. Samamoodi muutuvad samm-sammult sidemete dissotsiatsioonienergiad.
Mis vahe on sideme energial ja sideme dissotsiatsioonienergial?
Sideme energia on gaasifaasi sideme dissotsiatsioonienergia keskmine väärtus (tavaliselt temperatuuril 298 K) kõigi sama tüüpi sidemete puhul sama keemilise liigi sees. Kuid sideme energia ja sideme dissotsiatsioonienergia ei ole samad. Sidemete dissotsiatsioonienergia on standardne entalpia muutus, kui kovalentne side lõhustatakse homolüüsi teel, et saada fragmente; mis on tavaliselt radikaalsed liigid. Seetõttu on peamine erinevus sideme energia ja sideme dissotsiatsioonienergia vahel see, et sideme energia on keskmine väärtus, samas kui sideme dissotsiatsioonienergia on konkreetse sideme konkreetne väärtus.
Näiteks metaani molekulis on C-H sidemete sidemete dissotsiatsioonienergiad 439 kJ/mol, 460 kJ/mol, 423 kJ/mol ja 339 kJ/mol. Metaani C-H sideme energia on aga 414 kJ/mol, mis on kõigi nelja väärtuse keskmine. Veelgi enam, molekuli puhul ei pruugi sideme dissotsiatsioonienergia olla võrdne sideme energiaga (nagu ül altoodud metaani näite puhul). Kaheaatomilise molekuli puhul on sideme energia ja sideme dissotsiatsioonienergia samad.
Allpool olev infograafik sideme energia ja sideme dissotsiatsioonienergia erinevuste kohta annab erinevuste kohta rohkem üksikasju.
Kokkuvõte – sideme energia vs sideme dissotsiatsioonienergia
Sideme dissotsiatsioonienergia erineb sideme energiast. Sideme energia on molekuli kõigi sidemete dissotsiatsioonienergiate keskmine väärtus. Seega on peamine erinevus sideme energia ja sideme dissotsiatsioonienergia vahel see, et sideme energia on keskmine väärtus, samas kui sideme dissotsiatsioonienergia on konkreetse sideme konkreetne väärtus.
