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化学键中的共价键


实验室k / 2018-12-19

       共价键的类型是指由A和B两个原子共用一对自旋相反的电子互相吸引而形成的化学键。每一对自旋相反的电子形成一个共价单键,常用A-B表示。若A和B两个原子共用两对或三对电子形成的化学键称为共价双键或三重键,以A=B或A≡B表示。按分子轨道理论,当两个原子互相接近时,它们的原子轨道互相叠加组成分子轨道,电子进入成键轨道,体系的能量降低,形成稳定的分子,此即原子间通过共价键结合成分子。由于原子轨道在空间按一定的方向分布,成键方向叠加最大,所以共价键具有明显的方向性。图2.2.3示出若干分子中的共价键。

一些分子中的共价键

       在共价键中,通过键轴方向不存在节面的分子轨道称为σ轨道,由σ电子形成的共价键称为σ键。通过键轴方向存在一个节面的分子轨道称为π轨道,由π电子形成的共价键称为π键。通过键轴方向存在两个互相垂直的节面的分子轨道称为δ轨道,由δ电子形成的共价键称为δ键。共价单键通常是σ键。共价双键中一根是σ键,另一根是π键。共价三键中,一根是σ键,另两根是π键。共价四键中,一根是σ键,二根是π键,还有一根是δ键,如Re2Cl82-中存在Re亖Re。

化学键中的共价键

       在共价键中,电子局限在两个原子的区域,称为定域键。由多个原子参与形成的化学键称为离域键。离域键有缺电子多中心键,如B2H6中有两个弯曲的B-H-B三中心二电子(3c-2e)键。大量存在于芳香族有机分子中的多中心键为离域π键,如苯分子中6个C原子和6个电子形成的π66离域π键。

       由不同种类原子之间形成的共价键,因两个原子吸引电子的能力不同,整个化学键的正电荷重心和负电荷重心不重合,这种共价键称极性共价键,简称极性键,如HCl分子中的H-Cl键。由同核的两个原子形成的双原子分子中的化学键是非极性键。

       成键两原子间电子云分布的极大值偏离两原子间连线的化学键,成键电子云的分布呈弯曲形。这种化学键称为弯键。例如,四面体形P4分子中电子云极大值处在P-P键外侧,形成的化学键是弯键。

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