鍵能

簡介

鍵能通常通過熱化學方法或光譜化學實驗測定離解能得到，我們常用鍵能表示某種鍵的強弱。

注意：鍵能大小並不能被用於表示物質能量多少，而只表示物質與達到活潑態時自由能之差。

鍵能與物質本身的關係：鍵能越大，本身能量就越低，鍵能越小，本身能量越高。

做為反應物的物質，在反應過程中需要吸熱，產生上述原因是因為：能量低，本身結構穩定，需要吸收更多的熱量，鍵能大。能量高，本身結構不穩定，需要吸收的熱量低，鍵能小。

在自然界中能量的形式多種多樣，如光能、熱能、電能、機械能和化學能等。在生命體系中，只有化學能可以被直接作為用來做功的能源，而其他形式的能量則是起激發生物體做功的作用。

例如，它們可以分別激發動物的平衡感覺、視覺、溫覺、痛覺和味覺等。提供給生物體做功的化學能，可以來自因水解等化學反應而造成生物分子化學鍵斷裂產生的能量，也可以來自因離子濃度梯度變化而得到的能量。

對生物體來說，儲藏在化學鍵中的能量是一種重要的自由能。所謂自由能，就是能夠用來做功的能量。食物中的自由能有相當一部分是以熱的形式散發出去，這些熱不能再被用來做功。所有形式的能量最終都要轉化為熱能，因此能量的測度通常採用熱的單位，如千焦（kJ）、千卡（kcal）。

生物分子中化學鍵能的大小與許多因素有關，其中主要的因素是被鍵連線在一起的原子間電負性差異。具有較小鍵能的鍵容易被破壞，即這種鍵本身較弱、較不穩定。在每一生物化學反應中都以ΔG₀表示特定的標準自由能變化，“+”號表示能量並未喪失而是儲藏在產物中，“-”號表示能量從反應系統中釋放出來。

鍵能是表征化學鍵強度的物理量，可以用鍵斷裂時所需的能量大小來衡量。在101.3kPa和298.15K下，將1mol氣態分子AB斷裂成理想氣態原子所吸收的能量叫做AB的離解能（KJ·mol^-1），常用符號D（A-B）表示。

即：AB（g）→A（g）+ B（g）

對於雙原子分子，鍵能E(A—B)等於鍵的解離能D(A—B)，可直接熱化學測量中得到。例如：

Cl₂(g)→2Cl(g) ΔH_m，298.15(Cl₂)=E(Cl₂)=D(Cl₂)=247kJ.mol^-1

在多原子分子中斷裂氣態分子中的某一個鍵所需的能量叫做分子中這個鍵的離解能。例如：

NH₃（g）= NH₂（g）+ H（g） D₁ = 435kJ·mol^-1