Energia d'enllaç

Animació de la dissociació d'una molècula diatòmica AB en dos àtoms, A i B.

L'energia d'enllaç és el valor mitjà de les energies de dissociació de l'enllaç en fase gasosa (normalment a una temperatura de 298 K) per a tots els enllaços del mateix tipus dins de la mateixa espècie química. L'energia d'enllaç mitjana per al metà ${\ce {CH4}}$, per exemple, és una quarta part de l'entalpia de reacció del procés:

$${\ce {CH4->C\cdot +\,4H\cdot }}$$

Les energies d'enllaç tabulades són generalment valors d'energies d'enllaç fetes una mitjana sobre una sèrie d'espècies químiques típiques seleccionades que contenen aquest tipus d'enllaç. Així, en el metà ${\ce {CH4}}$ existeixen quatre energies de dissociació dels enllaços ${\ce {C-H}}$, corresponents a les quatre reaccions següents:

$${\ce {CH3-H->CH3\cdot +\,H\cdot \quad \quad D(CH3-H)=104\,kcal/mol}}$$

$${\ce {CH2-H->CH2\cdot +\,H\cdot \quad \quad D(CH2-H)=106\,kcal/mol}}$$

$${\ce {CH-H->CH\cdot +\,H\cdot \quad \quad D(CH-H)=106\,kcal/mol}}$$

$${\ce {C-H->C\cdot +\,H\cdot \quad \quad D(C-H)=81\,kcal/mol}}$$

L'energia d'enllaç en el metà és la mitjana d'aquests quatre valors:

$${\ce {CH4->C\cdot +\,4H\cdot \quad \quad \Delta H=397\,kcal/mol\quad \quad E(C-H)=397/4=99kcal/mol}}$$

A la taula següent hi ha les energies d'enllaç dels enllaços més importants. Destaca la tendència a augmentar l'energia amb el nombre d'enllaços π. Així l'enllaç simple ${\ce {C-C}}$ té una energia de 348 kJ/mol, el doble, format per un enllaç σ i un π, ${\ce {C=C}}$, té més energia, 612 kJ/mol i el triple ${\ce {C\equiv C}}$, amb un enllaç σ i dos π, és el que en té més, 837 kJ/mol. Una altra tendència s'observa en els enllaços entre el carboni i els halògens que disminueix l'energia d'enllaç en augmentar el nombre atòmic de l'halogen degut a l'increment de la grandària de l'àtom d'halogen que fa que els seus orbitals atòmics se superposin menys amb els orbitals atòmic del petit àtom de carboni.

Energies mitjanes de dissociació homolítiques d'alguns enllaços

Enllaç	$E_{298}^{o}$, kJ/mol	Enllaç	$E_{298}^{o}$, kJ/mol	Enllaç	$E_{298}^{o}$, kJ/mol
C-H C-C C$\doteq$C (benzè) C=C C${\ce {\equiv }}$C	412 348 518 612 837	C-O C=O C-N C-F C-Cl C-Br C-I	360 743 305 484 338 276 238	N-H N-N N=N N-O N=O N-F N-Cl O-H O-O	388 163 409 210 630 195 381 463 157