結合エネルギーとは

1molの原子間の結合を切るために必要なエネルギーのことです。結合の強さを表す尺度で強い結合ほど大きな値になります。また、結合エネルギーはばらばらになっている原子が結合するときに放出するエネルギーであるともいえます。例えば、O=Oの結合が498kJ/molであるということは、O=Oの結合1molを切るために494kJを放出する、もしくは、ばらばらのO原子を 結合するために494kJが必要であるということです。

1molのメタンが燃える場合、C-H結合4molとO=O結合 2molを切るために2,632kJのエネルギーを必要とし、2molのC=O結合と4molのH-O結合が生じるときに3,434kJを放出します。したがって802KJのエネルギーが出てきます。結合の強さでいえば、弱い結合が切れて、より強い結合にするために発熱しているといえます。

メタン分子も酸素分子も飛び回っているので、それを混ぜると衝突します。それにより、C-HやO=O結合が切れれば燃焼が始まるが、常温では分子の速度が小さいため結合がなかなか切れません。そこでマッチ等の火のエネルギーで分子を加速し、より激しく衝突させて結合を切る必要があります。このように反応を始めるために必要なエネルギーを活性化エネルギーといいます。