您的位置: 首页 > 常识 >

键能越大越稳定吗(化学键是什么?)

100次浏览     发布时间:2024-11-03 08:22:15    


首先是离子键,它是通过电荷转移而形成两种带相反电荷的离子,这两种离子之间存在静电吸引力,这种力就称为离子键。

下面两张图依次代表Na原子和Cl原子。可以看到钠原子的最外层多出来一个电子(因为要达到最外层8个电子的稳定结构),而氯的最外层少了一个电子。所以这个时候,钠原子就会提供一个电子给氯,这样它们两个就都是8电子的稳定状态,它们之间的化学键就是离子键。

对于离子键的理解有如下特点:1.成键原子间的电负性相差较大。2.成键原子外层电子结构接近于八个电子或者两个电子。3.活泼金属与活泼非金属间常通过离子键作用形成分子。

接下来是共价键,它是通过成键原子间各提供一个电子,而共用一对电子形成的化学键。

比如下图中的氟原子和氢原子,它们的外层均缺少一个电子。所以他们之间共用一对电子,共用的这对电子既归氢所有,又归氟所有,从而达到稳定结构。

共价键的特点是成键原子的电负性相差不大。难以通过价电子转移达到外层八电子或两电子结构。成键原子间可通过共享电子对的方式达到稳定结构。

除了共价键以外还有,化学键中还包括金属键。金属键指的是金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用。在金属晶体中,每一个金属原子将其价电子(原子核外能与其它原他原子相互作用形成化学键的电子,不仅是是最外层电子)贡献出来。如下图所示,这些电子可以自由移动,组成电子气(可以认为是由电子组成的海洋),而金属离子反过来被“海洋”所吸引到一起,最终形成金属。

当然,共价键才是本文的重点。尽管之前对于共价键的形成进行了一定的解释,但是这一解释并没有触及到共价键形成的本质。如果从原子轨道论(参考前面的文章)的角度来研究共价键的形成,可以更好的理解其内在的原理。

我们知道共价键是共享电子来使外层达到稳定的两电子或八电子状态。但问题是两个原子的电子具体是一个怎么样的状态在一起?仅仅是简单的放在一起吗?

答案当然是否定的。我们假设现在有两个原子,它们的最外层均只有一个未成对电子,当然我不清楚具体是位于哪一个能层。没有关系,因为一个轨道上只能放两个自旋相反的电子,所以很清楚的是该原子多余的电子必然在一个轨道之上,如下图所示:

这是最简单的氢原子,最外层只有一个电子,当然它只有一个电子。两个氢原子组成氢气分子,则在各自轨道上的电子会以自旋相反的方式相互配对,形成稳定的共价单键,用一横来表示。

理解了这个接下来就是同理进行推导,即如果最外层各有两个或三个未成对的电子,那么以自旋相反进行一一配对。比如氮原子外面的电子总共有7个,那么进行分配1s上2个,2s上2个,还剩三个刚好在2px,2py,2pz这三个轨道上。那就是这三个电子与另外三个自旋相反的成单电子配对,形成共价三键。

在共价键中存在一种特殊的共价键,它的成键电子对在成键以前属于同一个原子,叫做配位键。配位共价键常用“→”来表示。以一氧化碳分子为例,对于碳原子和氧原子而言其第二层的电子排布如下:

首先是碳原子和氧原子的两个成单的电子配对,之后氧原子中已成对的2pz电子和碳原子的空轨道再形成一个共价键。那么在这里前面两个共价键是普通共价键,而最后一个共价键则是配位共价键。

当然,在共价键形成以后,尽管其电子来源不同,但是键是没有任何区别的。

共价键具有饱和性和方向性。共价键的饱和性是指有几个未成对电子最多就会形成几个共价键。

方向性是重点。形成共价键时,原子轨道之间只有沿着一定的方向进行最大程度的重叠才可以。因为只有这样,才能保证成键原子轨道对称性的一致,且轨道的重叠度越大,则电子概率密度就越大,形成的共价键也就越稳定。

因为共价键轨道重叠方式不同,会形成不同类型的共价键。首先是σ键,它是电子云沿着键轴方向进行重叠,或者说头碰头的重叠方式。如下图所示,s轨道与s轨道,s轨道和p轨道,p轨道和p轨道都可以形成σ键。

因为p轨道相互之间是垂直的,所以在两个p轨道沿着键轴方向进行重叠时,与它们相互垂直的p轨道就是以肩并肩的形式进行重叠的。这种重叠方式成为Π键。

成键电子云沿键轴呈平面对称分布。以氮气分子为例,两个氮原子的px轨道沿x轴方向形成σ键,其余y和z方向的轨道则形成Π键。

因为σ键的重叠程度比Π键大,所以其键能更强,稳定性也更好。

相关文章

股票现货是什么意思通俗一点(股票 期货 现货 投资哪个好?)

现货就像九几年的股票市场,正是赚钱的时候,业内流行一句话:当别人还不知道股票是什么的时候,你已经在做现货了,当别人开始了解现货的时候,你已经是老手了;当别人才开始做现货的时候,你已经是老师了。现货是期货的对称。 指亦称实物,指可供出货、储存和制造业使用的实物商品。可供交割的现货可在即期或远期基础上换

2025-06-07 01:08:47

投手是什么意思呢(棒球的小知识)

棒球是一种由两支对立的球队轮流击球和防守的球类比赛。比赛进行时,防守队的一名球员,称为投手,投出一个击球队的球员试图用球棒击球的球。进攻队(击球队)的目标是将球击入比赛场地,让球员跑垒,让他们绕着四个垒逆时针前进,以获得所谓的“跑垒”。防守队(防守队)的目标是防止击球手成为跑者,并防止跑者绕垒前进。

2025-06-06 16:04:01

什么是etf基金基础知识(从基础到提升,再识“ETF”)

想必鹏友们在进行基金交易时会经常看到ETF的身影,ETF作为公募基金的重要组成部分,因其具有透明度高、交易灵活、费率低廉的优势,成为了投资者参与基金投资的一个主要品种。在往期的科普文中,我们已经向大家介绍了ETF的概念和特点。那对于投资者来说,学会申赎交易 ETF也是极有必要的。今天,小编就带着大家

2025-06-06 14:05:57

电线短路为什么没有电(短路、断路、漏电,怎么才能分清?)

一、短路简单来讲:火线跟零线相接就会产生短路。电路的基本形式有:三相短路,两相短路,单相接地短路,两相接地短路。相与相之间或相与地(或中性性)之间发生非正常连接。(即短路)时而流过非常大的电流。其电流远远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。短路就是不同电位的导电部分之间的低阻性短接,相当于

2025-05-09 13:47:05

为什么镜子对着门不好(新房主卧进门正对镜子有什么影响?)

新房主卧进门正对镜子有什么影响?如何化解?如果新房主卧室进门正对着镜子,会导致睡眠不稳定、情绪波动等问题。因为镜子能够反射和放大光的能量,容易对环境产生较强的影响。以下是几种化解方法:1. 移除镜子:如果可能的话,可以将镜子移除或更改位置,尽量避免把床放在镜子正对的位置上。2. 更换镜子:如果镜子必

2025-05-09 10:57:24

卧室为什么不能放吊兰(吊兰可以放卧室吗?)

吊兰是否可以放在卧室,这个问题其实涉及到了植物学、环境学、甚至是家居美学和风水学等多个领域。对于许多喜欢绿色植物并希望改善居住环境的人来说,吊兰无疑是一个备受关注的选项。那么,接下来我们就来详细探讨一下这个问题。首先,从吊兰的生长特性来看,它是一种适应性非常强的植物。无论是阳光充足还是相对阴暗的环境

2025-05-08 07:12:30

网站内容来自网络,如有侵权请联系我们,立即删除!
Copyright © 最全百科 琼ICP备2024035216号-6