分子键断裂需要的能量取决于什么?

2025-04-08 13:37:48
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回答1:

取决于键能的大小。

键能(Bond Energy)是从能量因素衡量化学键强弱的物理量。其定义为:在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g),B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ.mol-1。键能的数值通常用该温度下该反应的标准摩尔反应焓变表示,如不指明温度,应为298.15K。

中文名

键能

外文名

Bond Energy

名词类型

能量

名词领域

化学

作用

反映分子稳定性

简介

键能通常通过热化学方法或光谱化学实验测定离解能得到,我们常用键能表示某种键的强弱。

注意:键能大小并不能被用于表示物质能量多少,而只表示物质与达到活泼态时自由能之差。

键能与物质本身的关系:键能越大,本身能量就越低,键能越小,本身能量越高。

做为反应物的物质,在反应过程中需要吸热,产生上述原因是因为:能量低,本身结构稳定,需要吸收更多的热量,键能大。能量高,本身结构不稳定,需要吸收的热量低,键能小。[1]

基本含义

在自然界中能量的形式多种多样,如光能、热能、电能、机械能和化学能等。在生命体系中,只有化学能可以被直接作为用来做功的能源,而其他形式的能量则是起激发生物体做功的作用。

例如,它们可以分别激发动物的平衡感觉、视觉、温觉、痛觉和味觉等。提供给生物体做功的化学能,可以来自因水解等化学反应而造成生物分子化学键断裂产生的能量,也可以来自因离子浓度梯度变化而得到的能量。

对生物体来说,储藏在化学键中的能量是一种重要的自由能。所谓自由能,就是能够用来做功的能量。食物中的自由能有相当一部分是以热的形式散发出去,这些热不能再被用来做功。所有形式的能量最终都要转化为热能,因此能量的测度通常采用热的单位,如千焦(kJ)、千卡(kcal)。

生物分子中化学键能的大小与许多因素有关,其中主要的因素是被键连接在一起的原子间电负性差异。具有较小键能的键容易被破坏,即这种键本身较弱、较不稳定。在每一生物化学反应中都以ΔG0表示特定的标准自由能变化,“+”号表示能量并未丧失而是储藏在产物中,“-”号表示能量从反应系统中释放出来。

希望能有所帮助。

回答2:

所需要的能量取决于键能,也就是说分子中两个/多个原子连接稳定化的能量,这个数值和原子本身、原子所处环境、两个/多个原子连接情况都有关,可以通过复杂量子计算近似算出,也可以通过经验大致判断。

断裂分子中的化学键的能量来自于原子的热运动、光子、其他分子碰撞反应等。
化学是一门奇妙的学科,有许多有趣的现象哦~