결합 에너지

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화학에서의 결합 강도는 결합 에너지(E) 또는 결합 엔탈피(H)로 그 세기를 표현할 수 있다. 일반적으로 화학종 내에서 관찰되는 동일한 유형의 모든 결합에 대해 기체상 결합-해리 에너지(gas-phase bond dissociation energies, D)의 평균값으로 결합 에너지를 정의한다. 예를 들어, 메탄은 4개의 C-H결합을 갖지만 결합 해리 에너지는 CH₃-H일 때 435kJ/mol, CH₂-H일 때 444kJ/mol, 그리고 C-H일 때 339kJ/mol 이다. 따라서 이들의 평균 값인 결합 에너지는 414kJ/mol이 된다.

결합 에너지를 나타내는 결합 세기는 결합 길이와 매우 밀접한 관련이 있다. 따라서 분자내 각 원자의 금속 결합 반지름, 이온 결합 반지름, 또는 공유 결합 반지름 등을 활용하여 결합 세기를 결정 할 수 있다.

예를 들어, 붕소의 공유결합 반지름은 83.0 pm이지만, B₂Cl₄ 에서 B-B의 결합 길이는 175 pm로써 상대적으로 매우 길다. 따라서 두 붕소 원자 사이에는 상대적으로 약한 세기의 단일 결합이 존재할 것이라고 예측할 수 있다. 또 다른 예로, Re의 금속결합 반지름은 137.5 pm이지만 Re₂Cl₈에서 Re-Re 결합 길이는 224 pm이다. 이로부터 두 Re 금속 사이 결합은 매우 강할 것이라고 예상할 수 있으며 4중 결합으로 확인된 실험 결과와도 잘 일치한다. 이와 같이 결합 길이에 기초한 결합 에너지의 예측은 주로 공유결합 화합물에 잘 적용된다.

이온 결합 화합물에서의 이온 결합 에너지의 경우, 결합 세기에 영향을 미치는 다양한 요인이 있지만 이들 중 가장 큰 영향을 주는 요소로는 두 원자 사이의 전기 음성도 차이인 것으로 알려져 있다.

1. Gary L. Miessler.; Donald A. Tarr. Inorganic chemistry, 4^th ed.; Pearson Education. Inc.: Upper Saddle River, NJ, 2011.

2. Retrieved on 2019-7-26.