問:離子鍵和共價(jià)化學(xué)鍵之間的區(qū)別是什么? 答:甲分子或化合物是由兩個(gè)或更多個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵,它們鏈接到一起。這兩種類型的債券是離子鍵和共價(jià)鍵。在離子鍵的原子結(jié)合在一起由帶相反電荷的離子間的吸引力。例如,鈉離子和氯離子形成離子鍵,以使氯化鈉,鹽或表。共價(jià)鍵,原子通過共用電子約束。如果電子原子形成共價(jià)鍵之間平分,那么債券被說成是無極性。一般,電子被吸引到一個(gè)原子比到另一個(gè),形成極性共價(jià)鍵。例如,水,H 2 O,是一起舉行的原子通過極性共價(jià)鍵。你明白嗎?這個(gè)測(cè)驗(yàn)測(cè)試你的理解。化學(xué)鍵主要有三種基本類型,即離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵。一、離子鍵是由電子轉(zhuǎn)移(失去電子者為陽離子,獲得電子者為陰離子)形成的。即正離子和負(fù)離子之間由于靜電引力所形成的化學(xué)鍵。離子既可以是單離子,如Na+、CL-;也可以由原子團(tuán)形成;如SO4 2-,NO3-等。 離子鍵的作用力強(qiáng),無飽和性,無方向性。離子鍵形成的礦物總是以離子晶體的形式存在。 二、共價(jià)鍵的形成是相鄰兩個(gè)原子之間自旋方向相反的電子相互配對(duì),此時(shí)原子軌道相互重疊,兩核間的電子云密度相對(duì)地增大,從而增加對(duì)兩核的引力。共價(jià)鍵的作用力很強(qiáng),有飽和性與方向性。因?yàn)橹挥凶孕较蛳喾吹碾娮硬拍芘鋵?duì)成鍵,所以共價(jià)鍵有飽和性;另外,原子軌道互相重疊時(shí),必須滿足對(duì)稱條件和大重疊條件,所以共價(jià)鍵有方向性。共價(jià)鍵又可分為三種: ?。?)非極性共價(jià)鍵 形成共價(jià)鍵的電子云正好位于鍵合的兩個(gè)原子正中間,如金剛石的C—C鍵。 ?。?)極性共價(jià)鍵 形成共價(jià)鍵的電子云偏于對(duì)電子引力較大的一個(gè)原子,如Pb—S 鍵,電子云偏于S一側(cè),可表示為Pb→S。 (3)配價(jià)鍵 共享的電子對(duì)只有一個(gè)原子單獨(dú)提供。如Zn—S鍵,共享的電子對(duì)由鋅提供,Z:+ ¨..S:=Z n→S 共價(jià)鍵可以形成兩類晶體,即原子晶體共價(jià)鍵與分子晶體。原子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著原子。原子之間有共價(jià)鍵著。在分子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著分子(極性分子或非極性分子),在分子之間有分子間力作用著,在某些晶體中還存在著氫鍵。關(guān)于分子鍵精辟氫鍵后面要講到。 三、金屬鍵 由于金屬晶體中存在著自由電子,整個(gè)金屬晶體的原子(或離子)與自由電子形成化學(xué)鍵。這種鍵可以看成由多個(gè)原子共用這些自由電子所組成,所以有人把它叫做改性的共價(jià)鍵。對(duì)于這種鍵還有一種形象化的說法:“好像把金屬原子沉浸在自由電子的海洋中”。金屬鍵沒有方向性與飽和性。 和離子晶體、原子晶體一樣,金屬晶體中沒獨(dú)立存在的原子或分子;金屬單質(zhì)的化學(xué)式(也叫分子式)通常用化學(xué)符號(hào)來表示 離子鍵和共價(jià)鍵在成鍵時(shí)方向性不同 離子鍵在成鍵時(shí)沒有方向性,而共價(jià)鍵卻有方向性。我們知道離子鍵是陰陽離子間通過靜電引力形成的化學(xué)鍵。由于陰陽離子的電荷引力分布是球形對(duì)稱的,一個(gè)離子在任何方向都能同樣吸引帶相反電荷的離子,因此離子鍵沒有方向性。而共價(jià)鍵卻大不相同,共價(jià)鍵的形成是成鍵原子的電子云發(fā)生重疊,如果電子云重疊程度越多,兩核間電子云密度越大,形成的共價(jià)鍵就越牢固,因此共價(jià)鍵的形成將盡可能地沿著電子云密度大的方向進(jìn)行。除s軌道的電子云是球形對(duì)稱,相互重疊時(shí)無方向性外,其余的p、d、f軌道的電子云在空間都具有一定的伸展方向,故成鍵時(shí)都有方向性。 共價(jià)鍵的方向性,決定分子中各原子的空間排布。原子排布對(duì)稱與否,對(duì)于確定分子的極性有重要作用。離子鍵和共價(jià)鍵在成鍵時(shí)飽和性不同 離子鍵沒有飽和性,而共價(jià)鍵則有飽和性。離子鍵沒有飽和性是指一個(gè)離子吸引相反電荷的離子數(shù)可超過它的化合價(jià)數(shù),但并不意味著吸引任意多的離子。實(shí)際上,由于空間效應(yīng),一個(gè)離子吸引帶相反電荷的離子數(shù)是一定的。如在食鹽晶體中,一個(gè)na+吸引六個(gè)cl-,同時(shí)一個(gè)cl-吸引六個(gè)na+。也可以說na+與cl-的配位數(shù)都是六。 共價(jià)鍵的飽和性,指共價(jià)鍵是通過電子中不成對(duì)的電子形成的。一個(gè)原子中有幾個(gè)未成對(duì)電子,就可與幾個(gè)自旋方向相反的電子配對(duì)形成幾個(gè)共價(jià)鍵。成鍵后,再無未成對(duì)電子,也就再不能形成更多的鍵了。 我們知道如果共用電子對(duì)處于成鍵的兩個(gè)原子中間,是非極性鍵;如果共用電子對(duì)稍偏向某個(gè)原子,是弱極性鍵;共用電子對(duì)偏向某個(gè)原子很厲害,則是強(qiáng)極性鍵;共用電子對(duì)偏向某個(gè)原子太厲害時(shí),甚至失去電子便成為離子鍵了。因此可以說,非極性鍵和離子鍵是共價(jià)鍵的兩個(gè),而極性鍵則是由非極性鍵向離子鍵過渡的中間狀態(tài)。故離子鍵、極性鍵和非極性鍵并無嚴(yán)格的界限。也就是說純離子鍵和純共價(jià)鍵只是一部分,而大多數(shù)鍵則是具有一定程度離子性和共價(jià)性的極性鍵。只有同種非金屬原子間的共價(jià)鍵,其共價(jià)性為100%,不同原子間的鍵則具有一定的離子性。
|