键能

在101kPa大气压和25℃下，把1mol气态的AB分子分离成气态的A和B原子要吸收的能量（kJ/mol），叫做键能。键能也是两种气体A和B结合生成1mol气态分子AB时放出来的能量。键能是表征共价键强弱的物理量，常用E（A—B）表示。E越大，A—B键越牢，AB分子越稳定。键能数据一般从测定分子离解能（D）来求得。双原子分子的键能和离解能在数值上是相同的。例如H—F（气）＝H（气）＋F（气），这一过程中的E（H—F）=D（H—F）=568kJ/mol。原子分子的键能和离解能在概念上和数值上是不同的。如ABn分子，分子中n个A—B键是等同的，键的离解能是指该分子中这些A—B键逐级离解所需要的能量。但因各键先后离解的次序不同，所以各级离解能也不相等，它们的平均值才算作A—B键的平均键能。对于键能不要产生一种绝对、固定不变的看法。在不同的化合物分子中，各原子的空间配置情况以及周围原子种类不尽相同，同一种键的键能也会稍有差别。此外，键能还跟两元素原子的价态或结合方式有关。例E（C—C）=347kJ/mol、E（C=C）=612kJ/mol、 E（C≡C）＝838kJ/mol。在卤化物中，A—X键的键能常按A—F＞A—Cl＞A—Br＞A—I顺序递减。5.F—F键、O—O键、N—N键的键能反常地低，因为它们的原子半径很小，相互靠拢时孤电子对间有很大的排斥作用。根据键能数据可以估计反应的热效应。从实验测得的反应热和已知键能的值，也能计算化合物中未知键能的值。另外，根据键能还可以判断物质的热稳定性。在卤化物中，氟化物的键能最大，碘化物最小，因此氟化物常有最高的热稳定性，容易出现最高的配位数（如BiF₅、IF₇、XeF₆等）而不分解。相反，碘化物的热稳定性最低，容易分解，因此碘化物常作为制备有些高纯单质的原料，如制备高纯硼、钛、锆等。