[科普中国]-键焓

简介

键焓是指在标准压强与温度T时，断开1mol气态分子中某化学键的焓变称为该键的键焓（bond enthalpy）。通常用缩写符号BE代表键焓，也可用符号EHΘm表示。

化学键具有一定的能量，不同化学键其能量。化学变化过程实际上是原子或原子团的重新排列和组合，也是旧键断裂和新键形成的过程，断裂旧键需要能量，生成新键又放出能量，化学变化的热效应主要是化学键改组时键焓的变化1。

性质平均值例如，对双原子分子，分子中只有一种键，键焓即键的分解能

一个H2O（g）两个分子含有O-H键的焓变，也是略有差别。因此，键焓应是一种平均近似值，而不是直接实验的结果。

近似值键焓与键能类似，但是键焓的计算式为ΔH=ΔU+PΔV，而键能是断键时分子内能的变化，相当于ΔU。二者相差了一个PΔV（体积功），一般化学反应在恒压进行，体积功PΔV没有或可忽略不计，所以，键焓在数值上可近似等于键能。

正值根据键焓的定义，断开化学键需要能量，既要吸热，因此键焓都是正值。原子间结合力越强，要断开这种键需要吸收的热量就越多，键焓就越大；反之，键焓就越小。所以，。生产化学键时会放热，焓变就要取负值，生成的键越强，放出的热就越多。

影响键焓的因素影响键焓的因素主要有:原子半径、元素电负性、成键原子轨道的种类、孤对电子的作用等2。

（1）原子半径。一般说来，原子半径越大（或键长越长），键焓就越小.

（2）元素电负性。对A-B键而言，在键长相近的前提下，键焓随着A、B电负性差值的增大（键的极性增强）而增大。

（3）成键原子轨道的种类。根据价键理论，不同原子轨道的成键能力是不同的.由于p轨道的成键能力比s轨道强，因此，在键长相差不特别大的情况下，以p-p轨道键合的σ键其键焓比以s-s轨道键合的σ键的键焓要大些。

（4）孤对电子的作用。当成键原子的价电子层中有孤对电子存在时，则孤对电子的排斥作用对成键原子的接近是不利的。例如，O-O、N-N、F-F键的键长虽比C2H6中的C-C键长要短，但它们的σ键的键焓却比C-C键几乎小2.5倍左右。这是由于对原子半径很小的O、N、F原子来说，孤对电子的排斥作用比较显著（因半径小的原子要充分靠近时才能成键），因而降低了键的稳定性。但是是对原子半径大的成键原子来说，价电子层中孤对电子云由于分散在较大的空间，其排斥作用相应减弱，因而提高了键的稳定性。

键焓的应用利用键焓数据可以估算化学反应的焓变，判断共价化合物的稳定性3。因为断键需要能量，既要吸热，键焓是正值；反之成建会放热，其值为负，所以ΔrHΘm≈∑BE（反应物）-∑BE（产物）=-[∑BE（产物）-∑BE（反应物）]