共有結合

　H2分子が形成されるとき，H原子は電子を1個しかもたない1s電子軌道を互い に重ね合わせて，2個のH原子の間で電子の行き来ができるようになる。このよう にして，2個のH原子はより安定なH2分子をつくる。この際，重ね合わされた元の 電子軌道は消滅し，新しく分子軌道がつくられる。分子軌道は2つの原子を一様に 包み込んで原子どうしを強く結びつける。このように，電子を共有することによっ てできる結合が共有結合である。

　水素分子の解離エネルギーは436kJ/molである。これは 次式のように示される。
　　H2(気)＝2H(気)−436kJ
　2個のH原子が完全に離れているときのポテンシャルエネルギーを0とすると， この2原子が互いに近寄って共有結合を形成する場合、2つの原子核の間の 距離がr(0.074nm)になったとき，2原子は 最も強く結合して安定になる。この場合，Hの2原子が完全 に離れているときに比べて，D (436kJ/mol)だけエネルギーを放出している ことになる。

　結合エネルギー

分子内の各共有結合に対し，その結合を切断するのに必要なエネルギーを割りあ てたものを，結合エネルギーという。 二原子分子では，その解離熱(原子化熱)から直接結合エネルギーが求められる。 たとえば， H-Hの結合エネルギーは，水素の解離熱から436kJ/molとなる。 多原子分子では，単に全体としての解離熱は求められるが，個々の結合の解離エ ネルギーは場合により異なり，単純には決められない。 そこで，同等の結合をもつ多原子分子では，便宜的に各結合解離エネルギーの平均 をとって，これを結合エネルギーとしている。水分子のO-H結合では，463kJ/mol が結合エネルギーとなる。同様にして，C-H，N-H，S-Hなどの結合エネルギーは， CH4，NH3，H2Sなどの値から求められる。また，多種の結合からなる多原子分子 では，全体の解離熱の値をもとにして，既知の結合エネルギーの値を引いて未知 の結合エネルギーを求める。

● 結合エネルギー　D〔kJ/mol〕(25°C )

結合(分子)	D kJ/mol		結合(分子)	D kJ/mol		結合(分子)	D kJ/mol
H-H(H2)	436		C-C(ダイヤモンド)	357		O-O (H2O2)	145
H-F(HF)	568		C-F(CF4)	489		O=O(O2)	498
H-Cl(HCl)	432		C-Cl(CCl4)	327		S-S(S8)	266
H-Br(HBr)	366		C-O(CH4O)	329		F-F(F2)	158
H-I(HI)	298		C=O(CO2)	804		F-Cl(CIF)	255
H- O (H2O)	463		C=O(H2CO)	679		F-Br(BrF)	285
H-S(H2S)	368		C=S(CS2)	578		Cl-Cl(Cl2)	243
H-N(NH3)	391		C-N(CH3NH2)	273		Cl-Br(BrCl)	219
H-P(PH3)	321		N-N(N2H4)	158		Br-Br(Br2)	193
H-C(CH4)	416		N≡N(N2)	945		I-I(I2)	151

● 結合解離エネルギーD〔kJ/mol〕(25 °C )

分子や遊離基中の特定の結合を切るとき必要なエネルギーを表す。

C-C 結合	D kJ/mol		C-H 結合	D kJ/mol		*-H 結合	D kJ/mol
CH3-CH3	368		H-CH3	434		H-OH	499
CH3-C2H5	357		H-CH2	461		H-O	427
CH3-C(CH3)3	344		H-CH	427		H-O2H	376
CH3-C6H5	417		H-C	339		CH3O-H	436
CH3-CHCH2	466		H-C2H5	412		CH3COO-H	442
CH3-CCH	465		H-C(CH3)3	387		(N-H)
CH3-CH2OH	350		H-C6H5	460		H-NH2	432
CH3-COOH	403		H-CHCH2	455		H-NH	388
CH3-COCH3	355		H-CCH	500		H-N	352
CH3-CN	513		H-CHO	360		(S-H)
C2H5-C2H5	346		H-CH2OH	393		H-SH	383
C6H5-C6H5	468		H-COOH	374		H-S	351

C= Oの結合エネルギーは，ケトン類から求めると615kJ/molとなるが，CO2 から求めると804kJ/molとなる。これは，CO2では単なる二重結合だけでなくい くつかの結合が関係して共鳴構造をとるためと考えられる。

　⇒　化学結合