Для оценки прочности связей между атомами пользуются понятием энергия связи. Энергия связи — это работа, необходимая для разрыва этой связи во всех молекулах, составляющих 1 моль вещества.
Это одна из важнейших характеристик химической связи, измеряют ее в килоджоулях на моль (кДж/моль). Энергия связи между 2-мя данными атомами зависит от ее кратности, которая определяется числом электронных пар, связывающих эти атомы. С увеличением кратности связи возрастает и энергия связи.
Например энергия одинарной связи C-C в молекуле этана равна 263 кДж/моль, двойной связи C=C в этилене составляет 422 кДж/моль, тройной связи CΞC в молекуле ацетилена равна 535 кДж/моль.
Важной характеристикой связи является также ее длина, которая измеряется расстоянием между ядрами связанных атомов. При увеличении кратности связи ее длина уменьшается: C-C 0,154 нм; C=C 0,134 нм; CΞC 0,120 нм.
Энергия водородной связи значительно меньше энергии ковалентной связи и в среднем составляет 10-40 кДж/моль (энергия ковалентной связи кислорода с водородом равна 460 кДж/моль, энергия связи атомов в молекуле азота — 920 кДж/моль). Однако энергии водородной связи достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул.
Вследствие ассоциации, затрудняющей отрыв молекул друг от друга, такие вещества, как фтороводород, вода, аммиак имеют более высокие, чем можно было ожидать, температуры плавления и кипения. Водородная связь обусловливает некоторые важные особенности воды, а также таких веществ, как белки и нуклеиновые кислоты.