Tại sao ở điều kiện thường (25 °C, 1 bar), nitrogen tồn tại ở dạng phân tử N₂ trong khi đó phosphorus lại tồn tại ở dạng P₄ mà không xảy ra trường hợp ngược lại? Biết:

- Năng lượng liên kết ba N ≡ N là 941 kJ/mol.

- Năng lượng liên kết ba P ≡ P là 490 kJ/mol.

- Năng lượng liên kết đơn N-N là 160 kJ/mol.

- Năng lượng liên kết đơn P-P là 209 kJ/mol.

Xét phân tử P₄. Phân tử P₄ (phosphorus trắng) là một tứ diện trong đó gồm 4 nguyên tử P chiếm 4 đỉnh, liên kết với nhau bằng 6 liên kết đơn P-P

Bốn nguyên tử P kết hợp với nhau để tạo thành phân tử P₄ sẽ giải phóng năng lượng là: 6.209 = 1 254 (kJ).

Nếu 4 nguyên tử P kết hợp với nhau để tạo thành 2 phân tử P≡P thì sẽ giải phóng năng lượng là: 2.490 = 980 (kJ).

P hân tử P₄ bền hơn P₂ nên ở điều kiện thường, phosphorus trắng tồn tại ở dạng phân tử P₄.

Xét phân tử N₂: Tính tương tự như trên, năng lượng được giải phóng khi tạo thành một phân tử N₄ từ 4 nguyên tử N là: 6.160 = 960 (kJ).

Năng lượng được giải phóng khi tạo thành 2 phân tử N₂ từ bốn nguyên tử N là: 2.941 = 1 882 (kJ).

Phân tử N₂ bền hơn N₄ ở điều kiện thường.