化学键形成
化学试剂,九料化工商城 / 2020-11-17
如果原子连结起来并形成化合物就放出能量，原子和它们的化合物的能量主要由它们的电子排布方式来决定。故此如果电子的重排能导致它们处于较低的能态，则化合物的生成便可实现.
电子的位置可以按以下两种方式之一发生变化:一个原子可以将一个或更多的电子完地转移给另一个原子或者两个原子可以共享这些电子，当发生电子完全转移时，原子A+和B-变成为离子A和B(或A2+，B2-，等等一一当有多于ー个电子转移时)然后由于相反电荷间的静电吸引的结果便连结在一起。这样形成的键为离子键(或电价键)，当原子间由于享电子而成键时，这种键便称为共价键，我们将讨论这两种不同形式的键，说明所顶期的键是属于哪一种键，并分别在本章和第五章表明化合的性质如何取决于它们的化学键本性.
离子键的性质
如果A+B-比原来的A和B所处的能量较低则可形成离子键，结果就使A和B连结起来(我们着重从只有一个电子被转移的最简单情况开始论述).
离子键的构形有三个步骤。每一个步骤都有能量改变，只有总的能量变化有利于键的形成才能实现。第一步为从A移去一个
电子形成正离子A+(图2-3)，这一步要给原子A以电离能(第一章第二节)，第二步是电子加入到B而形成负离子B，这一步涉及B的电子亲和能(第一章第二节)，若电子亲和能是正的(如Ⅶ族的原子)，这一步便有助于降低总能量，最后一步为相反电荷的离子间的静电吸引，其结果降低了总能量，由此可见当A有低的电离能(因而从能量方面易于移去电子)，B有高的电子亲和能(这样当电子加入B时便获得一些能量)，并且离子景静在一起时(因而大大促进库仓力的相互作用)，最易于形成离子键。
具有相对较低的电离能的是第族和第Ⅱ族的那些原子，只要给以较小的能量就可以使它们失去价电子，故可顶期它们将构成离子键，一且失去了它们的价电子以后，再要移去原子实中的任一个电子，需要克服的力量就很大，故原子实中的电子不可能参与成键.
具有相对较高的电子亲和能的是第族的那些原子，因为加入的电子进到价电子层中的，有利于与原子核的不同电荷相互作用。具有闭合层结构的物质例如离素离子或情性气体原子，都有较低(甚至是负的)的电子亲和能，这是因为再加入的电子必须进到原子闭合层外的另一个新电子层，在那里它只能微弱地与远离且被屏蔽的原子核相互作用。
以上讨论说明离子键易于在周期表左边和右边的原子间形成，电子的转移可以一直进行到原子失去或获得足够的电子而达成闭合层结构，这种性质可概括为原子具有力求达到情性气体结构的倾向这是早期化学家们提出的(特别是路易斯于1918年所提出的)八隅规则的基础，并由他们表示为原子趋向于获得稳定的八隅电子结构(即现代原子论中的S2、P2的闭合层)。
八隅规则并不意味着工族和Ⅱ族原子“需要”失去电子，或Ⅵ族和Ⅶ族原子“需要”得到电子。而是指出只要仅涉及价电子，则离子间的静电作用就强烈到足以克服电离能和电子亲和能的结合效应。超出闭合层(要移去原子实中的电子和使电子加入到闭合层)则需要非常高的能量以致不可能从离子间的相互作用求得补偿，因而，总的来说在能量上是不利的.
"点-叉"是概括表示离子键形成的简单方式。它们可用于讨论所有各种离子化合物，例如A+B-，A2+(B-)2，等等。一个原子的价电子用点表示，而另一个原子的价电子则用叉表示，于是B的价电子层中的空隙被从A转移来的电子所填满。这可由下列例子加以说明（九料化工https://www.999gou.cn/）.
例:表示出下列化合物中电子的排列:(a)KBr，(b)K0O，(c)CaCl2，(d)MgO.
方法:所有这些物质都是工或Ⅱ族的金属元素与Ⅵ族和Ⅶ族的非金属元素构成的化合物，它们应属于离子化合物，因为它们的键是由电子的完全转移而构成的:转移足够数目的电子使正离子和负离子都完成闭合层结构，注意工族元素的原子可失去一个电子，族可失去两个电子;Ⅵ族元素的原子可接受两个电子，Ⅶ族可接受一个电子，为辩认电子的由来用表示从一个原子移出的电子，用・表示从另一个原子转来的电子。只需表示出最外层的电子就可以了.
解答：
（a）｛K×Br}→{K+×Br},或K+Br-
(b) ｛K×O×K}→{K+×(×O×)²- K+},或(K+)₂O²-
(c) ｛CI×c=Ca×CI}→{(CI×)-Ca²+(×CI)-},或Ca²+(CI-)²
(d) ｛×Mg×O}→{Mg²+(×O×)²-},或Mg²+O²-
评注:虽然这里的电子按照它们由哪个原子而来作了区分，但不能为这些电子有所不同;用・表示与用×表示的电子是相同的。
虽然“点一叉”图容易画出和应用简单，但与说明法几乎没有什么不间，无论如何它们都是抓住离子键构成的主要特点，即电子的转移和离子间的静电吸引，这样的电子转移已为离子型固体的x线行射实验所证实(第五章)，并由薛定谔方程求解一对原子趋近时的结果而得到理论上的支持(图2-4)，这种类型的计算生动地表明起始时(a)，两个原子有它们通常的电子数;两者都是中性的(Li比F大ー些，因为氟的原子核Z=9，强力控制着它所有的电子).在(C)上所举的三种能量贡献有利于电子转移，电子便跳到F上，使它稍为大些，而在旁边留下小的类氨的工Li+离子。当Li+离子移动得更靠近时，F-的电子排布便开始变形，使氟离子的电子倾向于将Li离子吸引到它的近旁，在(e)这个阶段，Li+离子开始因共享它失去的电子而复原，故该键开始失去它的纯离子型的性质而具有共价键的特性.这就突出了这样的事实:没有一种键是纯粹的离子键.
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