基本介紹
簡介,原理,特性,鍵強度原理套用,
簡介
化合物的穩定性與其分子中各個原子間結合的牢固程度，即各個化學鍵的強度有關。當某一個化學鍵形成時，放出的能量愈多，說明這個化學鍵愈強。要破壞它時，也同樣必須給予較大的能量。這種在分子中兩個原子之間形成一個化學鍵時所釋放出的能量，或鍵斷裂時所吸收的能量，稱為“鍵能”。雙原子反應式中反應物是指氣態單原子，反應生成物也必須處於氣態（從這點出發，也可把雙原子分子的鍵能視為使雙原子分子離解為氣態原子時所需的能量）。否則會引起其它鍵的生成。鍵能隨溫度稍有變化，通常取25攝氏度時的ΔH值。 鍵能的數據一般可以從熱化學數據或光譜數據求得。
原理
對於一個化學反應來說，其ΔH的微觀意義是生成物和反應物總鍵能之差。因此，在一般溫度下，即在熵效應較小的情況下，通過比較反應物和生成物的總鍵能可以判斷某一化學過程的方向性。
合成氨反應從巨觀角度來看是放熱反應；從微觀角度來看是由弱鍵轉變為強鍵的反應，無論從哪一角度來看，該反應都是自發進行，這是在溫和條件下模擬固氮的依據。當然，在常溫常壓下該反應不能進行，需要在一定溫度、壓力和催化劑存在下才能進行，但是這些條件都是滿足動力學要求，如果說熱力學判據是化學反應的根據，那么動力學要求則是化學反應進行的條件。反之，在一般溫度條件下將乙烷裂解為乙烯是辦不到的。
特性
對於定性地判斷一個化學反應的方向性，我們可以通過化學鍵的強度比較進行大略的判斷。現將鍵強度性質總結如下：
（1）二元鹵化物的總鍵能正比於鹵原子所帶的部分電荷和鍵級n反比於鍵長R。
（2）較小的原子間形成的共價鍵強於大的原子間形成的共價鍵。
在共價鍵中，庫侖引力與成鍵的原子間的距離成反比。較小的原子間距離較近，鍵的強度較大。較大的原子間由於鍵長較長，且非鍵電子數目較多，由於電子云間的排斥，共價鍵較弱。這一影響超過了由於核電荷增加而造成的引力增加的影響。
（3）形成共價鍵的原子間，當其主量子數相差較大時，其共價鍵較弱。當成鍵的原子間的價電子層的主量子數相差較大時，軌道重疊程度較小，共價鍵較弱。
（4）鍵的極性越大，共價鍵的強度較大。
鮑林套用這一額外穩定化能作為電負性的標度。同一原子因其氧化不同，其鍵的極性不同，可由二元化合物的原子化熱證實。當中心原子具有較高的氧化態時，原子氣化熱較低，這是因為有更多的原子從中心原子上奪取電子，結果哪個也不能獲得電子，因此鍵的極性較弱。
氫和電負性較高的元素如氟、氧或氯等形成的化學鍵，是很強的極性鍵。電正性的氫原子，因沒有外電子殼的限制，可充分地和鹵素、氧等原子接近，近而獲得額外鍵能。
（5）帶有一定正電荷的原子問的共價鍵不穩定。
因為帶有正電荷，原子間的原子軌道重疊程度較差，鍵長較長，共用的外層電子對易還原。
（6）如果共價鍵中有部分多重鍵，更為穩定。
共價鍵中有部分多重鍵的主要表現為氧和氟的化合物中，因為這兩種元素都具有較大的電負性，吸引電子能力較強，帶有較多的負電荷，且原子半徑較小，價電子層已填滿電子，孤對電子聞斥力較大，如果與之相結合的其它元素的原子可提供空軌道，在適當的條件下可以形成部分多重鍵。
（7）如果配位原子易於提供電子，配位鍵則越強。配位原子的價電子對如果受到其它原子吸引，便是不良的給予體。
鍵強度原理套用
在通常的溫度下，一般反應的熵變不大，那么反應物和生成物的相對強度對化學反應的方向性占有支配地位。
合成反應
（1）如果兩種單質形成化合物的鍵強度較其單質狀態的鍵平均強度要強，兩種單質能夠化合。
（2）如果兩個分子（或離子）中一個可提供共用電子對，另一個未利用的低能量的空軌道，它們可以發生反應。
取代反應
一種元素將另一種元素從其化合物中取代出來的反應叫取代反應。取代反應發生的原因是強的極性鍵代替弱的極性鍵。應該指出，鍵的極性與鍵的強度的關係，即根據鍵的極性大小判斷鍵的強弱，是一種粗略的方法，因為忽略了影響鍵強度的其它因素，如鍵級、鍵長等。但在多數情形下，這一方法是可行的。
互換反應
互換反應以生成最大的極性鍵為其主要傾向。因為極性鍵通常是強鍵，所以有最大極性鍵生成的互換反應往往可以發生。
