键能英文解释翻译、键能的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 bond energy; bond strength
相关词条:
1.bindingenergy
分词翻译:
键的英语翻译:
bond; key
【计】 K; key; keyt
【化】 key; linkage; spline
【医】 bond; key; linkage
能的英语翻译:
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
专业解析
键能(Bond Energy),在化学领域是一个核心概念,指在标准状态下(通常为298K和1 atm),将1摩尔气态分子中的某个特定化学键断裂,使其分解为气态原子或原子团时所需的平均能量。其标准单位是千焦每摩尔(kJ/mol)。
从汉英词典的角度来看:
- 键 (jiàn): 对应英文Bond,指原子间通过共享电子对形成的强相互作用力。
- 能 (néng): 对应英文Energy,指物质做功的能力或蕴含的能量。
- 键能 (jiànnéng): 对应英文Bond Energy 或Bond Dissociation Energy (BDE),特指打断化学键所需的能量。
键能的详细含义与要点:
- 断裂过程的能量衡量: 键能本质上是化学键强度的一种量化指标。键能越大,意味着打断该键所需的能量越高,该化学键就越牢固、越稳定,分子抵抗断裂的能力就越强。反之,键能越小,键越容易断裂。
- 平均值属性: 通常提到的键能(如C-H键能)是一个平均值。这是因为即使是同一种键(如甲烷CH₄中的四个C-H键),其断裂所需能量也可能因分子环境不同而有细微差异。例如,打断CH₄中第一个C-H键的能量与打断剩余CH₃中C-H键的能量并不完全相同。因此,键能通常指断裂该类型键的平均能量。
- 与反应热的关系: 键能在估算化学反应的热效应(如反应焓变ΔH)中扮演着关键角色。化学反应可以看作是旧键断裂和新键形成的过程。旧键断裂需要吸收能量(正值),新键形成则会释放能量(负值)。反应的总焓变近似等于所有断裂键的键能总和减去所有形成键的键能总和:
$$
Delta H approx sum (text{Bond Energy}){text{broken}} - sum (text{Bond Energy}){text{formed}}
$$
这个关系为预测反应是吸热还是放热提供了理论依据。
- 影响因素: 键能的大小主要受成键原子的种类、键级(单键、双键、三键)、键长以及分子中其他原子或基团的影响。例如:
- 原子半径越小,键长越短,键能通常越大(如H-F > H-Cl)。
- 键级越高,键能越大(如C≡C > C=C > C-C)。
- 电负性差异大的原子间形成的键(离子键成分高)通常键能也较大。
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC): IUPAC在其权威的《化学术语纲要》(Gold Book)中对键能(Bond Energy)和键解离能(Bond Dissociation Energy)有明确定义和区分,是化学术语的国际标准。
- 经典物理化学教材: 如 Levine, I. N. Physical Chemistry 或 Atkins, P.; de Paula, J. Physical Chemistry 等教材在讲解化学键、分子结构和热化学章节时,都会深入阐述键能的概念、测定方法及其应用。
- 专业化学数据库与手册: CRC Handbook of Chemistry and Physics、NIST Chemistry WebBook 等收录了大量经过实验测定或理论计算的各种化学键的键能数据,是研究人员查询具体数值的重要依据。
网络扩展解释
键能是化学中衡量化学键强度的核心概念,以下是详细解释:
一、定义
键能指在标准状态下,1摩尔气态分子中某个特定化学键断裂所需吸收的能量,单位为kJ/mol。例如,断开1mol H₂中的H-H键需要吸收436kJ能量,即H-H键的键能为436kJ/mol。
二、类型与特点
- 离解能:断裂特定分子中某个具体化学键所需的能量。如H₂O中O-H键的离解能为497kJ/mol,高于O-H平均键能。
- 平均键能:同类型键在不同分子中键能的平均值。例如O-H键的平均键能为463kJ/mol。
三、影响因素
- 原子半径:半径越小,键能越大(如F-F键能<Cl-Cl,因F原子半径小导致电子排斥增强)。
- 电负性差:差异越大,键能越高(如H-F键能>H-Cl)。
- 键级:双键/三键的键能高于单键(C≡C键能839kJ/mol>C-C的346kJ/mol)。
- 杂化轨道:sp³杂化的C-C键能低于sp杂化(如乙烷<乙炔)。
四、应用
- 预测反应方向:键能高的物质更稳定,如N₂因三键键能高而化学性质惰性。
- 计算反应焓变:ΔH = Σ旧键键能 - Σ新键键能。例如:
$$
Delta H = (H-H text{键能} + Cl-Cl text{键能}) - 2×(H-Cl text{键能})
$$
- 解释物质性质:金刚石高硬度源于C-C键能高(356kJ/mol)。
五、注意事项
- 平均键能是近似值,实际分子中可能存在偏差(如O-H在H₂O中的离解能比平均高34kJ/mol)。
- 离解能顺序可能与预期不符(如N₂的离解能高达941kJ/mol,远超O₂的495kJ/mol)。
- 需区分均裂(自由基反应)和异裂(离子反应)的键断裂方式。
键能作为化学键强度的量化指标,在解释分子稳定性、反应热力学计算等领域具有重要应用价值。具体数值可参考标准化学手册(如《CRC化学物理手册》)。
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