解離能就是一分子A B分解成獨立的原子A和B所需的能量。是表示化學鍵強度的物理量。通常把雙原子分子中兩核間距值為最遠時的能量U(∞)與平衡核間距時的能量U(Re)的差值定義為平衡解離能De, 即De≡U(∞)—U(Re)。實驗上的電子基態解離能D0,是指在所有反應物與產物的電子運動和核運動均處於基態(即0K)時的解離反應的能量改變值。
基本介紹
- 中文名：解離能
- 外文名：Dissociation energy
- 類型：化學
- 屬於：化學
現象描述,產生原理,影響因素,套用,解離能與鍵能,
現象描述
元素的原子通過價電子的共享形成共價鍵並結合成穩定分子的過程是一個體系能量降低的過程，也就是一個放能的過程，釋放的能量即為所形成化學鍵的鍵能。反之，如果化學鍵斷裂，則需要提供能量。化學鍵的斷裂有均裂和異裂兩種不同的方式，這兩種方式在斷裂過程中需要的能量是不同的，一般將鍵的均裂所需要的能量稱為鍵的解離能。
產生原理
A—B鍵的鍵能是指標準壓力p、298K時雙原子分子AB解離成A和B原子時所需要的解離能，實驗上可由熱化學測量得到。從微觀角度討論，即是當A(g)和B(g)接近形成AB(g)分子時，體系到達平衡距離所降低的能量。降低值
。稱為平衡解離能。由於在實際的能量最低態還存在零點能 ( 是該分子振動頻率)，所以降低到實際最低能級時的值
。稱為0K的解離能，通過熱化學方法得到的值換算到298K時的
就是A—B鍵鍵能。對多原子分子僅折斷一個化學鍵時的解離能D，並不代表該化學鍵的鍵能，因為當分子斷開一個鍵分成兩部分時，每一部分都可能有鍵和電子重排。但分子分解為組成它的全部原子時所需要的解離能，則等於這個分子中全部化學鍵鍵能的總和，這是一個重要概念，由此可從鍵能粗略估算解離能以及反應熱化學數據。
影響因素
下面將它和其它單位進行一下比較。電氣工程學中常用的eV、雷射參量
的
(頻率(
))、
(kJ/mol)、λ(nm)之間存在如下的關係。另外，1 mol的光子有時又稱做1Einstein。
1eV
8 065．5
96．485kJ/mol
12 398nm
套用
採用基於密度泛函理論的第一原理計算方法，研究了氫分子(H 2)在清潔、空位缺陷及Pd原子吸附Mg(0001)表面的吸附與解離性能。結果顯示：H 2在清潔Mg(0001)表面呈較弱的物理吸附，H 2解離需克服較高的能壘( 1.3774 eV)；空位缺陷的存在增強了Mg表面對H 2的物理吸附能力，且使H 2的解離能壘( 1.2221 eV)有所降低；而清潔表面吸附的Pd原子則會與H 2產生強烈的化學吸附作用，降低了H 2的解離能壘(0.2860eV)。電子結構分析發現：3種表面對H 2吸附與解離的催化活性與Mg(0001)表面。最上層與H 2直接產生吸附作用的金屬原子在費米能級(E F)附近S軌道的成鍵電子數密切相關
鍵解離能和自由基的穩定性
鍵解離能幾乎在所有穩定的有機分子中電子都已成對，自由基都是均裂一個共價鍵產生的。故均裂是自由基反應的基本特性之一。這種均裂成兩個自由基的反應熱(即均裂該鍵所需的能量)，稱為鍵的解離能D。
鍵解離能可以簡單有效的用於自由基反應中所含能量的分析。一般，自由基反應的反應熱ΔH，可由反應中鍵的破裂和形成之問解離能的差來求得。
解離能與化學反應中的焓變
化合物的化學變化是一個部分原有化學鍵斷裂，同時形成若干新的化學鍵的過程。斷裂原有的化學鍵需要能量，而形成新的化學鍵則放出能量。如果在某一個反應中，形成化學鍵所釋放的能量大於斷裂原有化學鍵所需要的能量，則總反應表現為放熱反應(exothermal reaction)，反之則為吸熱反應(endothermal reaction)。一般有機化學反應都是在等壓條件下進行的，在熱力學中，將等壓條件下系統變化的熱效應稱為焓變(enthalpy change)，用△H表示。焓變是系統的容量性質(capacity property)，與物質的量成正比。此外，焓變也是狀態函式，與溫度、壓力有關。因此通常採用標準狀態(25℃和latin，即298．15 K和101．325kPa)下的摩爾焓變(△H。)值來分析體系變化的熱效應。生成熱和燃燒熱即是化合物的標準摩爾生成焓和標準摩爾燃燒焓。
解離能與鍵能
A－B鍵的鍵能是指在標準壓力p、298 K時雙原子分子AB解離成A和B原子時所需要的能量，即為下列解離反應
AB(g)—A(g)+B(g)
的焓變化量，實驗上由熱化學法測得。對於雙原子分子，鍵能就是解離能 。從微觀水平理解鍵能時，可令A(g)和B(g)相距無限遠，兩者的作用能為0，作為能量標度的零點，當A(g)和B(g)逐漸接近，系統能量也逐漸降低，至平衡距離r。時，能量最低。從p∞時能量水平線到r—∞時的能量谷底，能量降低值D。叫做平衡解離能(又稱光譜學離解能)。
