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氟碳漆中的化学键能如何理解

发布时间:2017-09-14

氟碳漆是一类高性能防腐涂料,其中主要的影响因素是C-F化学键,该化学键键能大,能够抵抗紫外线,拥有非常强的耐候性,还可以抗各类化学溶剂,从而更加有效的保护被涂设施,因此,氟碳漆特别适合长效保护的工程项目。

C-F化学键是氟碳漆的重要性能影响因素,键能很强,那么所说的键能又是什么呢?化学键能是指1.01×105Pa和25℃下(常温常压下),将1mol理想气体分子AB断裂为中性气态原子A和B所需要的能量,单位为KJ•mol-1。键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。

键能是表征化学键强度的物理量,可以用键断裂时所需的能量大小来衡量。在101.3kPa和298K下,将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量叫做AB的离解能(KJ•mol-1)。即:AB(g)→A(g)+ B(g)。在多原子分子中断裂气态分子中的某一个键所需的能量叫做分子中这个键的离解能。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,常用键能表示某种键的强弱。

氟碳漆的键能与物质本身有一定的关系: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。

键能是化学键形成时放出的能量或化学键断裂时吸收的能量,可用来标志化学键的强度。它的数值是这样确定的:对于能够用定域键结构满意地描述的分子,所有各键的键能之和等于这一分子的原子化能。键能是从定域键的相对独立性中抽象出来的一个概念,它的定义中隐含着不同分子中同一类型化学键的键能相同的假定。实验证明,这个假定在一定范围内近似成立。例如,假定C─C和C─H键的键能分别是346和411千焦/摩,则算出来的饱和烃的原子化能只有2%的偏差。

常用的另一个量度化学键强度的物理量是键离解能,它是使指定的一个化学键断裂时需要的能量。由于产物的几何构型和电子状态在逐步改变时伴随有能量变化,除双原子分子外,键离解能不同于键能。例如,依次断开 CH4的四个 C─H键的键离解能分别是425、470、415、335千焦/摩,它们的平均值才等于C─H键的键能(411千焦/摩)。

 

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