Tính biến thiên enthalpy từ năng lượng liên kết

Năng lượng liên kết $E_b$ (kJ/mol) là năng lượng cần cấp để phá vỡ $1$ mol liên kết trong phân tử ở trạng thái khí, tạo thành các nguyên tử (hay nhóm nguyên tử) ở trạng thái khí. $E_b$ càng lớn thì liên kết càng bền. Quá trình ngược lại, tạo $1$ mol liên kết, toả đúng bằng $E_b$.

Bảng năng lượng liên kết dùng trong bài (kJ/mol, giá trị tham khảo, nhiều bảng lệch vài đơn vị):

Phản ứng giữa các chất khí có thể xem là hai bước: phá hết liên kết của chất đầu (cần $\sum E_b$ của chúng), rồi tạo các liên kết của sản phẩm (toả $\sum E_b$ của chúng). Do đó:

$$\Delta_rH^\circ_{298} \approx \sum E_b(\text{liên kết bị phá, chất đầu}) - \sum E_b(\text{liên kết tạo ra, sản phẩm})$$

Chú ý đây là hiệu chất đầu trừ sản phẩm, ngược thứ tự so với công thức dùng $\Delta_fH$. Kết quả âm khi liên kết mới "bền" hơn liên kết cũ.

Công thức chỉ gần đúng vì $E_b$ là giá trị trung bình cho nhiều hợp chất, và chỉ dùng cho chất khí.

Muốn đếm đúng phải vẽ công thức cấu tạo của mỗi phân tử:

Số liên kết của $a$ mol phân tử là $a$ nhân số liên kết của một phân tử. Liên kết đôi, ba tính là một liên kết với $E_b$ riêng.

Bảng $E_b$ và cách tính theo liên kết cho nước ở trạng thái khí (các phân tử tách xa nhau). Nếu bảng $\Delta_fH$ dùng $\mathrm{H_2O(l)}$ thì hai cách tính khác nhau một khoảng đúng bằng nhiệt hoá hơi nước:

$$\Delta_{vap}H = \Delta_fH(\mathrm{H_2O,g}) - \Delta_fH(\mathrm{H_2O,l}) = -241{,}8 - (-285{,}8) = +44{,}0\ \text{kJ/mol}$$

Hai nguyên nhân gây lệch: (1) trạng thái chất (nước lỏng hay hơi); (2) $E_b$ là giá trị trung bình, không phải chính xác cho từng phân tử cụ thể. Muốn so sánh công bằng thì đặt cùng trạng thái, thường là $\mathrm{H_2O(g)}$.