化學家，為了能準確判斷一個化學反應的真實狀態，會仔細比較分子的化學鍵鍵能，在化學反應前後有什麼不同。

1.      許多人喜歡預測未來的事情，或從一個表面的現象去分析背後的真實狀態，這須要科學的訓練才能做到。化學家，為了能準確判斷一個化學反應的真實狀態，會仔細比較分子的化學鍵鍵能，在化學反應前後有什麼不同。

2.      「碳-氫」化學鍵的鍵能怎麼算呢？那就找由4個「碳-氫」化學鍵組成的甲烷，把它的化學鍵打斷成碳原子與氫原子，看釋放多少能量，所釋放的能量除以4，就是每個化學鍵的鍵能。

CH4→C+4H    甲烷→變成→1個碳+4個氫

「C-H」化學鍵： ΔH°/4 = 99kcal/mole

「碳-氫」化學鍵：熱能變化÷4 = 99千卡/每莫耳

3.      「碳-碳」化學鍵的鍵能怎麼算呢？乙烷，就是由1個「碳-碳」化學鍵骨架，和6個「碳-氫」化學鍵組成的，所以，先測量碳原子與氫原子形成乙烷所需的熱量，然後再扣除乙烷6個「碳-氫」化學鍵，就可以得到「碳-碳」化學鍵的鍵能。

2C+3H→C2H6    2個碳+3個氫→變成→乙烷

「C-C」化學鍵： ΔH° – 6×「C-H bond energy」= 83kcal/mole

「碳-碳」化學鍵：熱能變化– 6個「碳-氫鍵能」= 83千卡/每莫耳

4.      我們要注意一點，「碳-碳」、「碳-氫」化學鍵的鍵能，並不是固定的數值，不同的分子，鍵能常常不一樣。

5.      化學世界的分子非常多樣，光「碳-碳」化學鍵就至少可分為單鍵、雙鍵、三鍵；「三鍵」的鍵能，大於「雙鍵」的鍵能，「雙鍵」的鍵能大於「單鍵」的鍵能。

6.      「碳-氫」化學鍵容易受相鄰原子或化學鍵的影響，如果靠近鍵能較強的「碳-碳雙鍵」，「碳-氫」化學鍵的鍵能會變強。

7.      鹵素族群原子，都有是負電性強的原子，但是強度不一樣。負電性由強而弱：氟F > 氯Cl> 溴Br> 碘I，所以，「氫-鹵素 H-X」化學鍵強度是：「氫-氟H-F」>「氫-氯H-Cl」>「氫-溴H-Br」>「氫-碘H-I」。

8.      化學鍵對分子有什麼影響呢？思考這類問題，就好像在問一個土木技師，建築的鋼骨結構，對整棟建築物有什麼影響呢？

9.      由木頭為梁柱的傳統廟宇和鋼骨結構的現代高樓相比，我們一定認為現代高樓比較安穩，因為鋼骨強度、耐受度都比木頭好得多；同樣的道理，也發生在有機化學的世界。

10.  乙烯ethene和氫氣結合成乙烷ethane，乙烯的「C=C 碳-碳雙鍵」與氫氣的「H-H 氫-氫單鍵」被打斷，轉換為乙烷的「C-C碳-碳單鍵」，和2個「C-H 碳-氫單鍵」。

11.  化學變化前，乙烯「C=C」與氫氣「H-H」的化學鍵總鍵能250千卡/莫耳；化學變化後，乙烷的「C-C」和2個「C-H」總鍵能是281千卡/莫耳，化學鍵的總鍵能增加了，這代表什麼意思？分子的穩定度增加。

12.  就像有些高樓，會讓它的鋼骨有彈性又堅韌，好提高抗震、抗風的能力；同樣地，烷類分子的化學鍵，跟烯類分子相比，比較有彈性、可以自由轉動，比較耐得住其它分子的碰撞，結構不會被破壞。

13.  人類習慣透過實驗來了解分子的能量，實驗的經驗顯示，散熱之後，分子會變得比較穩定，「散熱」這件事讓人類感覺能量變少了，所以人類認為，比較穩定的分子，能量比較低，這是目前化學、有機化學教科書的觀點。

14.  這個看法有以下幾點侷限：1. 分子的能量可以分為內外兩部分，內部就是它的化學鍵強度，外部就是它的穩定度。穩定度提高的時候，人類認為分子能量降低，可是，實際上分子內部的化學鍵鍵能增加。

15.  2. 「散熱」不一定是能量減少。如果我們把一塊地面上的大石頭，從平地拖拉上坡500公尺，過程中石頭與地面的阻力互相「摩擦」而散熱，但最後石頭的位能卻增加了，也就是說，如果有人想把山坡上500公尺的大石頭往下推，站在下方的人鐵定會被它滾落的力道打傷，雖然它曾經散熱「散熱」。

16.  3.化學鍵的鍵能，是透過打斷化學鍵的實驗來測量。所以，比較化學前後分子化學鍵的鍵能，其實是比較他們的「散熱」，也就是分子被破壞的熱含量變化。

17.  把散熱用負號「–」象徵，乙烯加氫反應的熱含量變化(焓變化)，就是：

 (乙烯的化學鍵鍵能)+ (氫氣的化學鍵鍵能)–(乙烷的化學鍵鍵能)   也就是

 (–乙烯焓變化)+ (–氫氣焓變化)–(–乙烷焓變化)               也就是

 (–乙烯和氫氣的焓變化) – (–乙烷焓變化)              負負得正，就是

 (–乙烯和氫氣的焓變化) + 乙烷焓變化                        意思就是

 乙烯和氫氣的散熱 和 乙烷的吸熱 二者相比

如果 散熱比吸熱多，那整個化學反應過程就是散熱，結果會是負數(–)；如果散熱比吸熱少，那整個化學反應過程吸熱，結果會是正數。

ΔH° = + 146 + 104 –83 – (2×99) = –31千卡/莫耳

18.  同樣地，我們也可以用同樣的思考邏輯，計算亞胺的加氫反應。化學鍵互相比較的結果是散熱14千卡/莫耳。

ΔH° = + 147 + 104 –99 – 93 – 73= –14千卡/莫耳

19.  「散熱，就是某種能量物質從分子流失，使得分子的能量下降」，這個觀念很像十八世紀以前盛行的《燃素說》：「物質含有燃素，物質燃燒之後變得比較輕，是因為它的燃素跑出來、被燒掉了」。

20.  推翻《燃素說》的拉瓦錫認為，物質燃燒是因為它們與「氧」結合，跟物質跑出什麼燃素無關，化學反應前後質量一樣，只是排列順序不同，有些物質化學反應之後讓人類感覺變輕，是因為一部分的原子重新排列後變成氣體分子，跑到空氣中了。這就是著名的「氧化還原」理論。

21.  我們的思考難已突破，常常是因為依循慣性的框架。拉瓦錫打破「固體物質永遠是固體」的框架，提出質量不滅，指出物質可能在固體、液體、氣體這三種狀態中變化，因此發展出現代化學。

22.  乙烯和氫氣作用變成乙烷，雖然是散熱，但是反應之後，化學鍵的總鍵能變強，顯然分子內部的能量增強，所以，不是教科書圖示的分子能量下降，而是能量上升；散熱，應該只是分子重組時，原子與周遭粒子或相鄰原子碰撞摩擦生熱。

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