ความยาวพันธะ 

เช่น

การเกิดโมเลกุลของแก๊สไฮโดรเจน โดยอะตอมของไฮโดรเจนจะเคลื่อนที่ใกล้กันมากที่สุดจนเกิดสมดุลระหว่างแรงดึงดูดกับแรงผลักที่ระยะ 74 พิกโกเมตร
ถ้าเข้าใกล้กันมากกว่านี้ แรงผลักจะเพิ่มมากขึ้นและโมเลกุลจะไม่เสถียร
ดังนั้น ที่ระยะนิวเคลียสของอะตอม 74 พิกโกเมตร จึงเป็นความยาวพันธะของ H-H

การเปลี่ยนแปลงพลังงานในการเกิดโมเลกุลของแก๊สไฮโดรเจน

ลักษณะสำคัญของความพันธะ

• ความยาวพันธะของอะตอมคู่หนึ่งๆ จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับชนิดของพันธะและพลังงานพันธะ
• คู่อะตอมของธาตุที่เหมือนกัน สามารถเกิดพันธะได้มากกว่าหนึ่งชนิด พันธะแต่ละชนิดจะมีความยาวพันธะไม่เท่ากัน คือ ความยาว พันธะพันธะเดี่ยว >  พันธะคู่  >  พันธะสาม  

เช่น

C - C (154 pm)  > C = C (134 pm)  > 
C  C (120 pm)

N - O (136 pm)  > N = O (115 pm)  > 
N  O (108 pm)

• คู่อะตอมชนิดเดียวกัน ความยาวพันธะมีความสัมพันธ์กับพลังงานพันธะ คือ

เช่น       

ชนิดของพันธะ	C - C	C = C	C  C
ความยาวพันธะ	154  pm	134  pm	120  pm
พลังงานพันธะ	348  kJ/mol	614 kJ/mol	839  kJ/mol

• อะตอมคู่ที่เกิดจากธาตุหนึ่ง สร้างพันธะกับธาตุอื่นๆ ที่มีขนาดอะตอมต่างกัน ความยาวพันธะความสัมพันธ์กับขนาดของอะตอม คือ ความยาวพันธะเพิ่มขึ้นตามขนาดอะตอมที่ใหญ่ขึ้น 

เช่น การเปรียบเทียบความยาวพันธะระหว่าง  C  กับธาตุอื่นๆ เป็นดังนี้

พลังงานพันธะ

เช่น

H₂(g) + 436 kJ ----------------> 2H (g)

จากสมการแก๊ส H₂ 1 โมล ต้องการจะสลายเป็น H อะตอม 2 โมล ต้องใช้พลังงาน 436 kJ

HI (g) + 298 kJ----------> H (g) + I (g)

แก๊ส HI 1 โมล ต้องการสลายเป็น H และ I อะตอมอย่างละ 1โมล ต้องใช้พลังงาน 298 kJ

ลักษณะสำคัญของพันธะเคมี

• พันธะชนิดเดียวกัน พลังงานที่ใช้สลายพันธะและพลังงานที่ได้จากการเกิดพันธะจำนวนเท่ากัน จะมีค่าเท่ากันเสมอ แต่ถ้าสลายพันธะต่างชนิดกันจะใช้พลังงานต่างกัน
• พลังงานพันธะเกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของพันธะ คือ พันธะเคมีที่ต้องใช้พลังงานสลายสูง จะมีความแข็งแรงของพันธะมากกว่าพันธะเคมีที่ต้องใช้พลังงานสลายต่ำ

ดังนั้น พันธะระหว่างอะตอมคู่เดียวกัน ความแข็งแรงของ พันธะเดี่ยว < พันธะคู่ < พันธะสาม

• ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปจะมีการสลายพันธะเดิม และการเกิดพันธะใหม่ พลังงานที่เปลี่ยนแปลงไปในปฏิกิริยา จะเท่ากับผลต่างระหว่างพลังงานที่ระบบดูดเข้าไปสลายพันธะเดิมทั้งหมดกับพลังงานที่ระบบคายออกมาเมื่อเกิดพันธะใหม่ทั้งหมด

• ถ้าระบบดูดพลังงาน > คายพลังงาน จะได้ค่า ΔH มีเครื่องหมายเป็นบวก แสดงว่าระบบมีการเปลี่ยนแปลงเป็นแบบดูดพลังงาน (Endothermic Reaction)
• ถ้าระบบดูดพลังงาน < คายพลังงาน จะได้ค่า ΔH มีเครื่องหมายเป็นลบ แสดงว่าระบบมีการเปลี่ยนแปลงเป็นแบบคายพลังงาน (Exothermic Reaction)

ในปฏิกิริยาเคมีที่มีทั้งการสลายพันธะเดิมและการเกิดพันธะใหม่ ปฏิกิริยานั้นอาจจะเป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทดูดหรือคายพลังงานก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพลังงานที่ใช้ในการสลายพันธะ กับพลังงานที่เกิดจากการสร้างพันธะใหม่เป็นเกณฑ์

ตัวอย่างการคำนวณพลังงานกับปฏิกิริยาเคมี

1. จงคำนวณพลังงานความร้อนในการเกิด HCl จากปฏิกิริยา

กำหนดพลังงานพันธะ    

(H - H) = 436 kJ/mol           

(Cl - Cl) = 242 kJ/mol

(H - Cl) = 431 kJ/mol

วิธีทำ

พันธะที่สลาย คือ (H - H)  จำนวน    1    โมล 
และ   (Cl - Cl)  จำนวน   1      โมล

พลังงานที่ใช้สลายพันธะทั้งหมด   
= (H - H) + D(Cl - Cl)
= 436 + 242 kJ
= 678 kJ

พันธะที่เกิดใหม่ คือ (H - Cl ) จำนวน 2   โมล

พลังงานที่เกิดจากการสร้างพันธะทั้งหมด  
=  2(H - Cl)
=  2 (431) kJ
=  862 kJ

ดังนั้น พลังงานความร้อนของปฏิกิริยา   
=   (678) - (862)    
=   -184 kJ 
ซึ่งเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน