一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)考點(diǎn):化學(xué)鍵
化學(xué)鍵
化學(xué)鍵:分子或晶體中相鄰的原子(離子)之間的強(qiáng)烈的相互作用?;瘜W(xué)鍵一般分為金屬鍵、離子鍵和共價(jià)鍵。
(1) 金屬鍵:金屬原子外層價(jià)電子游離成為自由電子后,靠自由電子的運(yùn)動(dòng)將金屬離子或原子聯(lián)系在一起的作用,稱為金屬鍵。
金屬鍵的本質(zhì):金屬離子與自由電子之間的庫(kù)侖引力
(2) 離子鍵:電負(fù)性很小的金屬原子和電負(fù)性很大的非金屬離原子相互靠近時(shí),金屬原子失電子形成正離子,非金屬離原子得到原子形成負(fù)離子,由正、負(fù)離子靠靜電引力形成的化學(xué)鍵。
離子鍵的特征:
1)沒(méi)有方向性
2) 沒(méi)有飽和性
離子的外層電子構(gòu)型大致有:
8電子構(gòu)型――ns2np6,如Na+, Al3+, Sc3+,Ti4+等;
18電子構(gòu)型――ns2np6nd10;,如Ga3+、Sn4+、Sb5+、Ag+, Zn2+等;
9-17電子構(gòu)型――ns2np6nd1-9,如Fe3+, Mn2+, Ni2+、Cu2+,Au3+等;
18 + 2 電子構(gòu)型――(n-1)s2p6d10 ns2,,如Pb2+, Bi3+等;
2電子構(gòu)型――1s2,如Li+, Be2+。
(3)共價(jià)鍵:分子內(nèi)原子間通過(guò)共用電子對(duì)(電子云重疊)所形成的化學(xué)鍵。
可用價(jià)鍵理論來(lái)說(shuō)明共價(jià)鍵的形成:
1)價(jià)鍵理論:價(jià)鍵理論認(rèn)為典型的共價(jià)鍵是在非金屬單質(zhì)或電負(fù)性相差不大的原子之間通過(guò)電子的相互配對(duì)而形成。原子中一個(gè)未成對(duì)電子只能和另一個(gè)原子中自旋相反的一個(gè)電子配對(duì)成鍵,且成鍵時(shí)原子軌道要對(duì)稱性匹配,并實(shí)現(xiàn)最大程度的重疊。
共價(jià)鍵的特性:
1)共價(jià)鍵具有飽和性:共價(jià)鍵的數(shù)目取決于成鍵原子所擁有的未成對(duì)電子的數(shù)目。
2)共價(jià)鍵具有方向性:對(duì)稱性匹配;最大重疊。
2)根據(jù)重疊的方式不同,共價(jià)鍵分為:
σ鍵:原子軌道沿兩核連線,以“頭碰頭”方式重疊,例如:
H2: H-H,S-Sσ鍵, HCl: H-Cl, S-Pxσ鍵, Cl2: Cl-Cl, Px-Pxσ鍵
鍵:原子沿兩核連線以“ 肩并肩”方式進(jìn)行重疊。
例如: 單鍵 :σ Cl2: Px-Pxσ鍵.
雙鍵 :σ+Л -C=C- : Px-Pxσ鍵, Py-PyЛ鍵.
三鍵:σ+Л+Л N2 中N≡N: Px-Pxσ鍵, Py-PyЛ鍵; PZ-PZЛ鍵.
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