两个原子之间成键时伴随着有能量的变化。往往有能量释放出来（放热反应）；有时，但不是经常的，有能量的吸收（吸热反应）。一般而言，一个稳定的键相当于形成这个键时有能量释放出来。释放出来的能量越大，这个键就越稳定。
    在形成键时释放出来的能量可以从分子轨道能级图加以估计。举例来说，考虑QR分子（图5－15）的能级图并假设在这个假想情况中的键是由元素Q的一个1s电子和元素R的一个1s电子形成的。有如图图5－15中可以确定的，当一个电子从元素R的1s原子轨道进入QR的低能量o1s分子轨道时，能量降低的数量等于y（释放能量）。同样，当元素Q的1s电子降落到低能级的o1s分子轨道时失去能量（释放能量）。元素Q的1s电子释放的能量等于（z＋y）。因此，两个电子释放的总能量是y＋（z＋y）或2y＋z。

    根据图5－15的另一个假想情况，让我们来考考虑，有2个1s电子来自元素Q和1个1s电子来自元素R所形成的键键。在这个情况中，两个电子（对我们的工作来说不管哪两个电子都无所谓）填到o1s成键分子轨道中，第三个电子被迫进入o1*s反键分子轨道中。如果任意地假定来自元素Q的两个1s电子进入了o1s成键轨道，每个电子释放的能量应该是（y＋z）。因而两个电子释放的能量是2（y＋z）或（2y＋2z）。当来自元素R的电子进入了oo*1s反键轨道时，它就进入到比原来原子轨道能量高的分子轨道，因而造成它获得能量（y＋z），这就要部分地抵消掉另外两个电子释放出的能量。因此，能量的净变化是释放能量，它等于（2y＋2z）－（y＋z）或等于（y＋z）。注意这释放的能量比前面介绍的两个电子的情况（释放的能量是2y＋z）是个较小的能量（较弱的键）。结果释放的能量之所以比较小，是因为有一个电子进入了反键轨道。

    如果在所成的键中包括来自元素Q的两个1s电子和来自自元素R的两个1s电子，对图5－15的考虑指出能量的净变化是零

（在o1s成键轨道中的2个电子抵消了在o1*s反键轨道中的两个电子）。在这种情况中，原子没有形成分子的显著倾向，它们应当保持为分开的原子。

    再举一个包括2s原子轨道的例子是适宣的。假设元素Q有两个1s电子和一个2s电子，和元素R有两个1s电子和两个2s

电子。在各情况中的2s电子将可预期都要在成键中起重要作用（如果假定所有的1s电子都参加成键，那么由四个1s电子所引起的能量变化应该是零，在o1s轨道中的2个电子抵消了o1*s轨道中的2个电子。因此，1s电子对键的影响是微不足道的）。假设元素R的2个2s电子进入O2s成键轨道，释放出来的能量应该是2w。来自元素Q的1个2s电子被迫进入次低能量的分子轨道

o2*s，反键轨道一结果是获得能量，它等于w，部分地抵消了电子来自R所释放出来的能量。能量的净变化应该是释放能量，它等于（2w－2w）或w。

    形成一个键时释放出来的能量与断裂该键时所需要的能量是相等的。断裂一个键所需要的能量叫做键能。B2分子的实际键能大约是70，000卡／摩（6×10的23次方个分子的总键能）。C2分子的键能相当大，约为83，000卡／摩。参考图5－9和和图5－10给我们指出C2分子有比B2分子为高的键能是合理的，因为C2分子和B2分子相比，前者在成键轨道中有更多的电子数。

我们对键的能量关系的理解将在第20章化学热力学中进步加以展开。