化学自习室移动版

键能，常见有共价键的键能：使1mol 某共价键断裂所需的能量(键焓，kJ/mol)。

不说离子键(和金属键)的键能，因为离子键没有饱和性，不仅最近的异性离子有静电引力，稍远的异性离子也有引力，同性离子间还有斥力，所以离子晶体的化学结合力并非相邻阴阳离子间的简单键力。取而代之的结合力是晶格能(U)，例如：

Na^＋(g)＋Cl^－(g)→NaCl(s)晶格能   U=？

晶格能的定义是：常温常压下将1mol 离子晶体拆解为气态阴阳离子所需的能量。

直接用实验的方法测定晶格能很难，但可通过热力学中的盖斯定律(波恩－哈伯循环)间接求得离子晶体的晶格能。如NaCl晶体的总生成能为：

NaCl(s)＋1/2Cl₂(g)→NaCl(s)  ΔH= －412kJ/mol

令该反应分5步进行：

(1)1mol金属钠气化为气态原子

Na(s)→Na(g)  ΔH(升华能)=108kJ/mol

(2)1/2mol 氯分子解离为氯原子

1/2Cl₂(g)→Cl(g)  ΔH(键能的1/2)=121

(3)1mol气态钠原子电离为气态钠离子

Na(g)→Na^＋(g)＋e^-  ΔH(电离能)=492kJ/mol

(4)1mol氯原子结合电子形成气态氯离子

Cl(g)＋e^-→Cl^－(g)  ΔH(电子亲和能)= －348kJ/mol

(5)1mol气态钠离子与1mol 气态氯离子结合成1mol NaCl晶体

Na^＋(g)＋Cl^－(g)→NaCl(s )  晶格能U=？

5步能量代数和即为晶体的总生成能：

108＋121＋492－348＋U= －412

解得U= －785kJ/mol。

晶格能的数据普遍高于共价键的键能，比如Cl－Cl键的键能约为242kJ/mol，C－C键的键能约为348kJ/mol，都明显小于NaCl的晶格能。为什么共价晶体的熔沸点却普遍高于离子晶体，所需能量高不就是难拆解吗？

使1mol 某共价键断裂所需的能量只是共价键的粗糙说法，其严格定义是常温常压下将1mol 气态AB共价分子解离为气态A、B原子所需要的能量，资料中的共价键数据多半是从双原子分子或小分子测得或推算的。

注意到这里晶格能与键能有两项重要的区别：

一是共价键的测量起点是气态，气态分子→气态原子，晶格能的起点是固态，固态晶体→气态离子。事实上共价分子可以是双原子或小分子，离子晶体却不可能有“小分子”也就不可能有气态，所以两种焓值所指状态变化并不一致。

二是双方针对的数量不同，键能指的是1mol 键，晶格能指的是1mol 晶体，而1mol 共价晶体(网状结构)所包含的键是高于1mol 的，比如1mol 金刚石实际包含的C－C键是2mol。所以由晶格能高于共价键能判断离子晶体的溶沸点高于共价晶体是不合理的，比如金刚石的熔点高达3350℃，而氯化钠的熔点仅为800℃。