Covalent B D O N

Ionic compound Covalent compound

Covalent bond

Covalent bond แรงผลักมากไม่เกิดเป็นโมเลกุล ไม่ดึงดูด ไม่เกิดเป็นโมเลกุล เมื่ออะตอมทั้ง 2 เข้ามาใกล้กันในระยะที่เหมาะสม จะมีพลังงานศักย์ต่ำสุด อะตอมเกิดการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเป็นเป็นโมเลกุลขึ้น แรงยึดเหนี่ยวที่ทำให้อะตอมอยู่รวมกันได้ในลักษณะนี้ เรียกว่า “พันธะโคเวเลนต์” ดึงดูดได้ดี แรงผลักน้อย เสถียร เกิดเป็นโมเลกุล

อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ Covalent bond พันธะโคเวเลนต์ หมายถึง แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอม 2 อะตอมที่มี IE สูง โดยใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกันระหว่างอะตอม ซึ่งจะต้องเป็นไปตามกฎออกเตต โดยมีสมดุลของแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนกับโปรตอน แรงผลักระหว่างโปรตอนกับโปรตอน และแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนกับอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ หรือพันธะโคเวเลนต์ IE สูง กับ IE สูง หรืออโลหะกับอโลหะ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว หรืออิเล็กตรอนคู่อิสระ

Covalent bond พันธะโคเวเลนต์เป็นพันธะที่เกิดจากอะตอมของ อโลหะกับอโลหะ เช่น CO2 และ NH3 กึ่งโลหะกับอโลหะ เช่น SiO2 และ GeCl4 โลหะบางชนิด (Be และ B) กับอโลหะ เช่น BeCl2 และ BF3

High electronegativity

ประเภทพันธะโคเวเลนต์  Single bond (พันธะเดี่ยว) เกิดจากอะตอมใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่ เช่น

 Covalent bond Double bond (พันธะคู่) เกิดจากอะตอมใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่ เช่น

 Covalent bond Triple bond (พันธะสาม) เกิดจากอะตอมใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่ เช่น

พันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์ (Coordinate Covalent bond) พันธะที่เกิดขึ้นโดยอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะมาจากอะตอมของธาตุเดียว ส่วนอีกธาตุหนึ่งไม่ได้ส่งอิเล็กตรอนมาร่วมพันธะแต่มาใช้อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวของธาตุอื่น เพื่อให้จำนวนเวเลนต์อิเล็กตรอนครบ 8 ตามกฎออกเตต O3

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ 1. สูตรแบบจุด หรือสูตรลิวอิส (electron-dot structure) เป็นการสร้างพันธะโดยการนำเอาเวเลนซ์อิเล็กตรอนมาใช้ร่วมกัน การให้หรือ/และรับอิเล็กตรอนของอะตอมทั้งสองอะตอมให้เป็นไปตาม “กฎออกเตต (octet rule)” โดยแสดงเวเลนซ์อิเล็กตรอนเป็นจุด

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ 1. สูตรแบบจุดหรือลิวอิส (Lewis structure) H2O หลักการเขียน 1. เขียนอะตอมกลาง 2. เขียนจุดแทนเวเลนต์อิเล็กตรอน 3. นำอะตอมของแต่ละธาตุมาเข้าคู่กันโดยให้แต่ละอะตอมที่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเป็นแปดตามกฏออกเตต

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ : Octet rule เป็นกฎที่ว่าด้วยการจัดอิเล็กตรอนของอะตอมที่มารวมเป็นโมเลกุล เพื่อทำให้เวเลนต์อิเล็กตรอนครบ 8 หรือ 2 เท่ากับ He ซึ่งทำให้สารประกอบเสถียร วิธีที่จะทำให้เวเลนต์อิเล็กตรอน ครบ 8 1. การรับและให้อิเล็กตรอน แล้วทำให้อะตอมทั้งสองมีเวเลนต์อิเล็กตรอนครบ 8 ได้แก่ สารประกอบไอออนิก และเกิดพันธะไอออนิก 2. การใช้เล็กตรอนร่วมกัน (Share) แล้วทำให้อะตอมคู่ที่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันครบ 8 ได้แก่ สารประกอบโคเวเลนต์ และเกิดพันธะโคเวเลนต์

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ : Octet rule โมเลกุลที่ไม่เป็นไปตามกฎออกเตต 1. พวกที่ไม่ครบออกเตต ได้แก่ สารประกอบของธาตุในคาบที่ 2 ของตารางธาตุ ที่มีเวเลนต์อิเล็กตรอนน้อยกว่า 4  4Be  =  2  ,  2       เวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ  2 5B    =  2 ,   3       เวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ  3 ธาตุ  Be  และ  B  เมื่อเกิดเป็นสารประกอบโคเวเลนต์ทั่วๆ ไปจะไม่ครบออกเตต เช่น BF3 BCl3 BeCl2 และ BeF2 เป็นต้น นคาบที่ 3 สามารถมีอิเล็กตรอนได้เต็มที่ถึง 18 อิเล็กตรอน

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ : Octet rule โมเลกุลที่ไม่เป็นไปตามกฎออกเตต 2. พวกที่เกินออกเตต ตามทฤษฎีสารประกอบของธาตุที่อยู่ในคาบที่ 3 ของตารางธาตุเป็นต้นไป  สามารถสร้างพันธะแล้วทำให้อิเล็กตรอนเกิน 8 ได้  (ตามกฎการจัดอิเล็กตรอน  2n2  ในคาบที่ 3 สามารถมีอิเล็กตรอนได้เต็มที่ถึง 18 อิเล็กตรอน) เช่น PCl5 SF6 เป็นต้น นคาบที่ 3 สามารถมีอิเล็กตรอนได้เต็มที่ถึง 18 อิเล็กตรอน

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ : Octet rule โมเลกุลที่ไม่เป็นไปตามกฎออกเตต 3. ออกไซด์ของ N และ Cl - ออกไซด์บางตัวของธาตุไนโตรเจน  NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5 - ออกไซด์ของคลอรีน ClO2 ธาตุเหล่านี้ (N และ Cl)  สามารถมีอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ หรืออิเล็กตรอนเดี่ยว (Unpaired electron)  ซึ่งทำให้แสดงสมบัติเป็น paramagnetic  ได้

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ : Octet rule การตรวจสอบสารประกอบต่างๆ ว่าเป็นไปตามกฎออกเตตหรือไม่ ทำได้โดยนับอิเล็กตรอนจากอะตอมกลางดังนี้ นับเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมกลางของธาตุนั้นๆ นับจำนวนแขนที่เกิดกับอะตอมกลาง นับประจุลบของไอออนนั้นๆ เอาข้อ1,2,3 มารวมกัน ข้อระวัง ! สารประกอบบางตัว สามารถเกิดโคออร์ดิเนตได้จะไม่เกิดออกเตต

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ : Octet rule เป็นไปตามกฎออกเตต สารประกอบที่เกินออกเตต BrF5 SF6 สารประกอบที่ครบออกเตต CO2 CN- ไม่เป็นไปตามกฎออกเตต สารประกอบออกไซด์ NO2 สารประกอบไม่ครบออกเตต BeCl2 ถาม NO2- จะจัดอยุประเภทไหน

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ 2. สูตรแบบเส้น (graphic structure) HCN มีสูตรแบบเส้นเป็น H- C – N PCl3 มีสูตรแบบเส้นเป็น Cl — P — Cl Cl ใช้เส้นตรง 1 เส้น ( — ) แทนอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน 1 คู่ ใช้เส้นตรง 2 เส้น (  ) แทนอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน 2 คู่ ใช้เส้นตรง 3 เส้น (  ) แทนอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน 3 คู่ ให้เขียนไว้ในระหว่างสัญลักษณ์ของธาตุคู่ร่วมพันธะ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่เหลืออาจเขียนโดยใช้จุดแทน หรือไม่เขียนเลยก็ได้ 1 เส้น เค้าจะเรียกว่า 1 แขน

สูตรโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ จงเขียนสูตรลิวอิสและสูตรแบบเส้นของสารประกอบต่อไปนี้ CCl4 PBr3 OF2 Br2 BH3

การเขียนสูตรโมเลกุลโคเวเลนต์ 1.โมเลกุลโคเวเลนต์เกิดจากการรวมกันของธาตุตั้งแต่ 2 อะตอมขึ้นไป กำหนดให้เขียนสัญลักษณ์ของธาตุเรียงลำดับค่า EN จากน้อยไปมากดังนี้ Si < B < P < H < C,Se < S < I < Br < N < Cl < O < F 2.ใช้อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะของแต่ละอะตอมของธาตุคูณไขว้ ตัวอย่าง จงเขียนสูตรสารประกอบโคเวเลนต์ 6 12 C และ 16 32 S วิธีทำ C มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2,4 S มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2,8,6 อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ C S = C1S2 หรือ CS2 4 2

Covalent bond ตัวอย่าง จงเขียนสูตรสารประกอบโคเวเลนต์ 𝟔 𝟏𝟐 𝐂 และ 𝟖 𝟏𝟔 𝐎 ตัวอย่าง จงเขียนสูตรสารประกอบโคเวเลนต์ 𝟔 𝟏𝟐 𝐂 และ 𝟖 𝟏𝟔 𝐎 วิธีทำ C มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2,4 O มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2,6 อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ C O = C1O2 4 2 หรือ CO2

Covalent bond ตัวอย่าง จงเขียนสูตรสารประกอบโคเวเลนต์ 𝟖 𝟏𝟔 𝐎 และ 𝟏 𝟏 𝐇 ตัวอย่าง จงเขียนสูตรสารประกอบโคเวเลนต์ 𝟖 𝟏𝟔 𝐎 และ 𝟏 𝟏 𝐇 วิธีทำ O มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2,6 H มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 1 อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ H O = H2O1 หรือ H2O 1 2

การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ 1. สารประกอบธาตุคู่ ให้อ่านธาตุตัวหน้าก่อนและตามด้วยธาตุตัวหลังโดยเปลี่ยนท้ายพยางค์เป็นไอด์ (-ide) CH4 2. ระบุจำนวนอะตอมของแต่ละธาตุด้วยจำนวนในภาษากรีก ดังนี้ Mono = 1 Di = 2 Tri = 3 Tetra = 4 Penta = 5 Hexa = 6 Hepta = 7 Octa = 8 Nona = 9 Deca = 10 Carbon tetrahydride (methane) 3. ถ้าธาตุตัวหน้ามีอะตอมเดียวไม่ต้องระบุจำนวนอะตอม แต่ธาตุตัวหลังต้องระบุจำนวนอะตอมแม้มีเพียงอะตอมเดียว

การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ 1 = Mono = Di = Tri = Tetra = Penta = Hexa 7 = Hepta 8 = Octa 9 = Nona 10 = Deca PH3 phosphorus trihydride SCl6 sulfur hexachloride N2O3 dinitrogen trioxide MONO หน้า P PH3 ไม่นิยม และตัวอื่นๆ HI hydrogen monoiodide*

การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ จงอ่านชื่อสารประกอบเหล่านี้ AsF5 AlI3 N2O Cl2O7 CO Arsenic pentafluoride Aluminium triiodide Dinitrogen monoxide Dicholrene heptaoxide Carbon monoxide

เฉลย SO3 sulfur trioxide sulfur dibromide SBr2 N2S dinitrogen monosulfide carbon disulfide CS2 P2Br4 diphosphorus tetrabromide diboron tetrahydride B2H4 SiO2 silicon dioxide dinitrogen trioxide N2O3 BF3 boron trifluoride nitrogen trichloride NCl3

ประจุฟอร์มอล (Formal Charge) เป็นความแตกต่างระหว่างจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมเดี่ยวกับของอะตอมในโครงสร้างลิวอิส (ประจุของแต่ละอะตอมในโมเลกุลโคเวเลนต์) เพื่อใช้เป็นการทำนายเสถียรภาพของโมเลกุลจาก Lewis structure เพราะการเขียนสูตรโครงสร้างแบบ Lewis มีได้หลายแบบต้องหาแบบที่เสถียรที่สุด โดยคำนวณ Formal Charge (FC) Formal Charge = V – N - 𝟏 𝟐 𝐁 แบบที่มี Formal charge น้อยกว่า จะเสถียรกว่า V จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมที่พิจารณา N จำนวนของอิเล็กตรอนที่ไม่ได้สร้างพันธะของอะตอมที่พิจารณา B จำนวนอิเล็กตรอนที่สร้างพันธะรอบๆ อะตอมที่พิจารณา

ประจุฟอร์มอล (Formal Charge) การพิจารณาประจุฟอร์มอล และโครงสร้างลิวอิส 1. สำหรับโมเลกุลที่เป็นกลาง โครงสร้างลิวอิสที่ไม่มีประจุฟอร์มอล จะเป็นที่ยอมรับมากกว่าโครงสร้างที่มีประจุฟอร์มอล 2. โครงสร้างลิวอิสที่มีค่าประจุฟอร์มอลสูง เช่น +2 +3 หรือ -2 -3 ขึ้นไป จะมีความเป็นไปได้น้อยกว่าแบบที่มีประจุฟอร์มอลต่ำ 3. ในโครงสร้างที่มีประจุฟอร์มอลเท่ากัน โครงสร้างที่แสดงค่าของประจุฟอร์มอลลบอยู่ที่ตำแหน่งอะตอมที่มีค่า EN สูง จะเป็นโครงสร้างที่ถูกต้องมากกว่า

ประจุฟอร์มอล (Formal Charge) คำนวณหา formal charge แต่ละอะตอมของ SO2 จำนวนอิเล็กตรอนที่สร้างพันธะรอบๆ ของ S จำนวนอิเล็กตรอนที่สร้างพันธะรอบๆ ของ O จำนวนเวเลนต์อิเล็กตรอนของ S จำนวนของอิเล็กตรอนที่ไม่ได้สร้างพันธะของ O FC ของ S = 6 - 2 - 𝟏 𝟐 (8) = 0 FC ของ O = 6 – 4 - 𝟏 𝟐 (4) = 0 จำนวนของอิเล็กตรอนที่ไม่ได้สร้างพันธะของ S จำนวนเวเลนต์อิเล็กตรอนของ O

ประจุฟอร์มอล (Formal Charge) จงคำนวณหา formal charge ของ O3 -1 +1

ประจุฟอร์มอล (Formal Charge) จงพิจารณาโครงสร้างโมเลกุลของ ClO2 ว่าแบบใดเสถียรกว่ากัน Cl Cl O O O O A B การหาค่า FC โครงสร้าง A Cl = 7 - 3 - 𝟏 𝟐 (𝟒) = +2 O = 6 – 6 - 𝟏 𝟐 (𝟐) = -1 การหาค่า FC โครงสร้าง B Cl = 7 - 3 - 𝟏 𝟐 (𝟖) = 0 O = 6 – 6 - 𝟏 𝟐 (𝟒) = -2 โครงสร้าง B จะเสียรกว่า เพราะมีค่า FC ต่ำกว่า ดังนั้นสูตรโครงสร้างที่เป็นไปได้ คือ โครงสร้าง B

ประจุฟอร์มอล (Formal Charge) หลักการพิจารณาว่าโครงสร้างใดเป็นโครงสร้างที่เป็นไปได้มากที่สุด มีดังนี้ 1. เป็นไปตามกฎออกเตดมากที่สุด 2. โครงสร้างที่มีประจุฟอร์มอลต่ำที่สุด 3. อะตอมที่มีค่า EN สูงควรมีประจุฟอร์มอลเป็นลบ 4. อะตอมชนิดเดียวกันไม่ควรมีประจุฟอร์มอลตรงข้ามกัน +1 -1 -1 +1 CO2 O  C  O O = C = O O  C  O [SCN]-

เรโซแนนซ์ (Resonance) หมายถึง การใช้สูตรโครงสร้างแบบจุดของลิวอิสตั้งแต่ 2 โครงสร้างขึ้นไปแทนโมเลกุลใดโมเลกุลหนึ่ง โครงสร้างเรโซแนนซ์ (Resonance structure) คือ สูตรโครงสร้างของที่สารที่สามารถเขียนได้มากกว่า 1 แบบ ซึ่งแต่ละสูตรที่เขียนขึ้นมาจะไม่สอดคล้องกับสูตรโครงสร้างที่แท้จริง การจะเป็นโครงสร้างเรโซแนนซ์ได้สารต้องมีการจัดเรียงตัวของอะตอมเหมือนกัน ต่างเพียงการกระจายอิเล็กตรอนในพันธะเท่านั้น

เรโซแนนซ์ (Resonance) O O +1 -1 O O O +1 -1 จากการทดลองพบว่า ความยาวพันธะระหว่าง O ทั้งสองเท่ากันแสดงว่าโมเลกุล O3 ไม่เกิดพันธะทั้ง 2 แบบ แต่เกิดโครงสร้างที่เรียกว่า โครงสร้างเรโซแนนซ์ (Resonance structure) O O O 1.278 Å

เรโซแนนซ์ (Resonance) ในบางโมเลกุลหรือไอออน สามารถเขียนแบบจำลองของลิวอิสได้มากกว่า 1 แบบ เช่น CO2 และ SO2 เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ โดยต้องมีการจัดเรียงลำดับของอะตอมเหมือนกันเสมอ ต่างกันแต่เพียงการกระจายอิเล็กตรอนในพันธะ -1 +1 -1 +1

เรโซแนนซ์ (Resonance) เรโซแนนซ์ไฮบริด (Resonance hybrid)

เรโซแนนซ์ (Resonance) HCO2- เกิดเรโซแนนซ์ได้  2  แบบดังนี้ NO2-  เกิดเรโซแนนซ์ได้  2  แบบ ดังนี้

เรโซแนนซ์ (Resonance) C6H6 (benzene) เกิดเรโซแนนซ์ได้ 2 แบบ ดังนี้

ค่าต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับพันธะและโครงสร้างของโมเลกุล ความยาวพันธะ พลังงานพันธะ พลังงานสลายพันธะและสร้างพันธะ และพลังงานพันธะเฉลี่ย มุมพันธะ สภาพขั้วของพันธะ

ความยาวพันธะ (Bond Length) พันธะเดี่ยว > พันธะคู่ > พันธะสาม ความยาวพันธะ หมายถึง ระยะทางระหว่างนิวเคลียสของอะตอมสองอะตอมที่สร้างพันธะกันในโมเลกุล อะตอมแต่ละชนิดอาจเกิดพันธะมากกว่า 1 ชนิด เช่น C กับ C , N กับ N และพันธะแต่ละชนิดจะมีพลังงานพันธะและความยาวพันธะแตกต่างกัน พันธะเดี่ยว > พันธะคู่ > พันธะสาม

พลังงานพันธะ (Bond Energy) พันธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดี่ยว พลังงานพันธะ หมายถึง พลังงานที่ใช้ไปเพื่อสลายพันธะระหว่างอะตอมภายในโมเลกุลซึ่งอยู่ในสถานะแก๊สให้แยกออกเป็นอะตอมในสถานะแก๊ส เช่น H2(g) + 436 kJ  2H(g) HBr(g) + 366 kJ  H(g) + Br(g)  พลังงานพันธะใช้บอกความแข็งแรงของพันธะ พันธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดี่ยว

พลังงานพันธะ (Bond Energy) พลังงานสร้างพันธะและสลายพันธะ คือ พลังงานที่ต้องใช้ในการสร้าง หรือสลายพันธะเคมีแต่ละพันธะในโมเลกุล พันธะเคมีชนิดเดียวกันในโมเลกุลที่ต่างกันอาจมีค่าพลังงานสลายพันธะต่างกัน เช่น C-H CH4(g)  CH3(g) + H(g) (H-C)CH4= 423 kJ/mol CH3(g)  CH2(g) + H(g) (H-C)CH3= 368 kJ/mol CH2(g)  CH(g) + H(g) (H-C)CH2 = 519 kJ/mol CH(g)  C(g) + H(g) (H-C)CH = 335 kJ/mol

พลังงานพันธะ (Bond Energy) พลังงานสร้างพันธะและสลายพันธะ การสลายพันธะ เป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทดูดพลังงาน (endothermic energy) H2(g) + 436 kJ  2H(g) การสร้างพันธะ เป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทคายพลังงาน (exothermic energy) 2H(g)  H2(g) + 436 kJ ในปฏิกิริยาเคมีทั่วไปจะมีทั้งการสลายพันธะเดิมและการสร้างพันธะใหม่จึงมีการดูด พลังงานและคายพลังงานพร้อมๆกัน H2(g) + I2(g)  2HI(g) 2NH3(g)  N2(g) + 3H2(g)

พลังงานพันธะ (Bond Energy) พลังงานสร้างพันธะและสลายพันธะ ปฏิกิริยาเคมีใดๆ พลังงานที่เปลี่ยนแปลง (H) มีค่าเท่ากับผลต่างระหว่างพลังงานที่ใช้ สลายพันธะเดิมกับพลังงานที่ได้จากการสร้างพันธะใหม่ พลังงานสลายพันธะเดิม > พลังงานสร้างพันธะใหม่ = ปฏิกิริยาดูดความร้อน (endothermic reaction) (H เป็น +) พลังงานสลายพันธะเดิม < พลังงานสร้างพันธะใหม่ = ปฏิกิริยาคายความร้อน (exothermic reaction) (H เป็น -)

พลังงานพันธะ (Bond Energy) พลังงานพันธะเฉลี่ย (Average Bond Energy) พลังงานพันธะเฉลี่ย เป็นค่าเฉลี่ยของพลังงาน สลายพันธะสำหรับพันธะแต่ละ ชนิดในโมเลกุลต่างๆ (เป็นค่า โดยประมาณ)

ความร้อนของปฏิกิริยา (Heat of Reaction) การเกิดปฏิกิริยาเคมี คือ กระบวนการที่มีการทำลายพันธะเดิม (สารตั้งต้น) และสร้างพันธะใหม่ (สารผลิตภัณฑ์) ความร้อนของปฏิกิริยา (H) คือพลังงานเอนทาลปีของระบบที่เปลี่ยนแปลงไปในรูปความร้อนเมื่อเกิดปฏิกิริยา สามารถหาได้จาก พลังงานที่ใช้สร้างพันธะรวม ของผลิตภัณฑ์ พลังงานที่ใช้สลายพันธะรวม ของสารตั้งต้น H เป็นลบ ปฏิกิริยาคายพลังงาน H เป็นบวก ปฏิกิริยาดูดพลังงาน

ตัวอย่าง จงหาพลังงานที่เปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาต่อไปนี้ CH4(g) + Cl2(g)  CH3Cl (g) + HCl(g) (พลังงานพันธะสารตั้งต้น) = 4D(C-H) + D(Cl-Cl) (พลังงานพันธะผลิตภัณฑ์ ) = D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(Cl-H) Hrxn = 4D(C-H) + D(Cl-Cl) – [D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(H-Cl)] = (4413 + 1 243) – (1 327 + 3413 + 1 431) kJ/mol = – 102 kJ/mol ปฏิกิริยานี้จะคายความร้อนออกมา 102 kJ/mol

ตัวอย่าง กำหนดพลังงานให้ดังนี้ H – H = 436 kJ/mol, N ≡ N = 945 kJ/mol และ N – H = 391 kJ/mol ปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้ดูดหรือคายพลังงานเท่าใด 2NH3 (g)  N2 (g) + 3H2 (g)

2NH3 (g)  N2 (g) + 3H2 (g) H 2H – N – H  N≡N + 3(H – H) H – H = 436 kJ/mol N N = 945 kJ/mol N – H = 391 kJ/mol H 2H – N – H  N≡N + 3(H – H) 2[3(N – H)]  N≡N + 3(H – H) 6 x 391  945 + 3 x 436 2346 kJ  2253 kJ = 2346 – 2253 = +93 kJ ปฏิกิริยาดูดพลังงาน

สรุปความสัมพันธ์ระหว่างความยาวพันธะและพลังงานพันธะ ความแข็งแรงของพันธะ  พลังงานพันธะ  𝟏 ความยาวพันธะ ความยาวพันธะ : พันธะเดี่ยว > พันธะคู่ > พันธะสาม พลังงานพันธะ : พันธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดี่ยว ความแข็งแรงพันธะ : พันธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดี่ยว

ปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้ดูดหรือคายพลังงานเท่าใด ในอุตสาหกรรมเตรียมอีไทน์จากมีเทน โดยการให้ความร้อนสูงๆ ในระยะเวลาที่สั้นมากๆ ปฏิกิริยาแสดงดังสมการ   C2H2 ปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้ดูดหรือคายพลังงานเท่าใด C2H2 H 2 H C H H C ≡ C H + 3 H H H

H 2 H C H H C ≡ C H + 3 H H H 2[4(C-H)] [2(C-H)] + (C≡C) + 3(H─H) 8×413 (2×413) + 839 + (3×436) 3,304 2,973 = 3,304 – 2,973 = +331 kJ ปฏิกิริยาดูดพลังงาน

จงคำนวณหา H ของปฏิกิริยาข้างล่างนี้ C2H4(g) + Cl2(g)  CH2ClCH2Cl (g) กำหนดให้ พลังงานพันธะของปฏิกิริยา C━H = 413 kJ/mol C━C = 240 kJ/mol C═C = 620 kJ/mol Cl━Cl = 239 kJ/mol C━Cl = 250 kJ/mol และจงระบุว่าปฏิกิริยานี้ว่าเป็นดูดหรือคายความร้อน H = [4(C━H) + (C═C) + (Cl━Cl)] - [4(C━H) + 2(C━Cl) + (C━C)] = [ 4x413 + 620 + 239 ] - [ 4x413 + 2x250 + 240 ] = 2511 - 2392 = +119 kJ/mol ปฏิกิริยานี้ ดูดความร้อน 119 kJ/mol