结构工程师基础知识辅导:化学键

发布网友发布时间：2023-07-25 14:46

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化学键：分子或晶体中相邻的原子（离子）之间的强烈的相互作用。化学键一般分为金属键、离子键和共价键。
（1）金属键：金属原子外层价电子游离成为自由电子后，靠自由电子的运动将金属离子或原子联系在一起的作用，称为金属键。
金属键的本质：金属离子与自由电子之间的库仑引力
（2）离子键：电负性很小的金属原子和电负性很大的非金属离原子相互靠近时，金属原子失电子形成正离子，非金属离原子得到原子形成负离子，由正、负离子靠静电引力形成的化学键。
离子键的特征：
1）没有方向性
2）没有饱和性
离子的外层电子构型大致有：
8电子构型——ns2np6，如Na+， Al3+， Sc3+，Ti4+等；
18电子构型——ns2np6nd10；，如Ga3+、Sn4+、Sb5+、Ag+， Zn2+等；
9-17电子构型——ns2np6nd1-9，如Fe3+， Mn2+， Ni2+、Cu2+，Au3+等；
18 + 2电子构型——（n-1）s2p6d10 ns2，，如Pb2+， Bi3+等；
2电子构型——1s2，如Li+， Be2+.
（3）共价键：分子内原子间通过共用电子对（电子云重叠）所形成的化学键。
可用价键理论来说明共价键的形成：
1）价键理论：价键理论认为典型的共价键是在非金属单质或电负性相差不大的原子之间通过电子的相互配对而形成。原子中一个未成对电子只能和另一个原子中自旋相反的一个电子配对成键，且成键时原子轨道要对称性匹配，并实现程度的重叠。
共价键的特性：
1）共价键具有饱和性：共价键的数目取决于成键原子所拥有的未成对电子的数目。
2）共价键具有方向性：对称性匹配；重叠。
2）根据重叠的方式不同，共价键分为：
σ键：原子轨道沿两核连线，以“头碰头”方式重叠，例如：
H2： H-H，S-Sσ键， HCl： H-Cl， S-Pxσ键， Cl2： Cl-Cl， Px-Pxσ键
键：原子沿两核连线以“肩并肩”方式进行重叠。
例如：单键：σCl2： Px-Pxσ键。
双键：σ+Л-C=C- ： Px-Pxσ键， Py-PyЛ键。
三键：σ+Л+ЛN2中N≡N： Px-Pxσ键， Py-PyЛ键； PZ-PZЛ键。