健的其它性质
化学试剂,九料化工商城 / 2020-11-19
共价键的突出特点是键的定向性质，对于原子存在有特定的位置，在这些位置上原子最有效地共卒电子对，结果，当原予恰好处于特定的位置时，便具有最低的能量，因此，我们可以说由于共价键分子以确定的键长和键角面具有一定的形状，而且，一且所有电子对已经共享，就不能再与其它分子构成键。因而共价键化合物趋向于结构轮那确定、离散的(但不一定是细小的)原子。典型的例子是水分予，烃类、蛋白质和DNA等，一些品体例如钻石可以看作是巨大的共价单键分子。
相反，离子键没有明确定向的特性，因为静电的库仑力是各向同性的。再者，一个离子可以吸引不止一个带相反电荷的离子，故可形成庞大的离子集合体，这就是离子化合轴(如食盐)通常以巨大的晶体点阵存在的原因。
配价键
当一个原子(A)提供两个电子于ー个键时便构成配价键，氨和三氟化硼BF3之间的键可作为例子，它导致加成化合物H3NーBF3的形成(图2-22).这种类型的键与正常的共价键间没有根本的差别，其稳定性的依据恰是相同的唯一的差别只是用于构成键的电子来课不同而已。
极性健和电负性
.jpg "配价或配位键的构成")
共价键可分为极性键和非极性键，在非极性键中没有电荷的再分配.这些原子是电中性的，在氢分子以及在所有同核的双原子分子中的键都是非极性的」中的每一个C一C健也是非极性的，当成键而在原子上留有都分电荷时便成为极性键，事实上，离子键可以当作是极性共价键的一种极端形式，因为一个电子完全由一个原子较移到另一个原子，其结果生成了A+B-，当电子只是从一个原子稍为移向另一个原子时，原来的原子便留下少量的正电荷，而另一个原子则带有少量负电荷，这种非极端情况便是通常的极性键。以氯化氢分子为例，它有一个极性共价键，电子稍为偏向氯面成为H฿一C1฿-;在水分予中也有英似的移动，结果电荷的分布为
O²-
฿+H/ \H฿+;苯中六个C一健都略带极性，共价健中极性的存在表明，不能把它看作严格纯粹的共价键，而应该意识到它多少具有离子键的特征.
衡量原子形成极性键的倾向性的适宜标度是原子的电负性.电负性通常用χ(希腊字母读chi)表示，其值与原子的电离能和电子亲合能的平均值成正比，表2-1中列出电负性的一些数值，而图2-23则说明了原子电负性按周期表横行逆变的情况。
表2-1波林（Pauling）电负性X
---------------------------------------------------------------------------------------
H
2.20
Li Be B C N O P
0.98 1.57 2.04 2.55 3.04 3.44 3.98
Na Mg AI Si P S C1
0.93 1.31 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16
K Ca Br
0.82 1.00 2.96
Rb Sr I
0.82 0.95 2.66
一个电离能高(使它难于移去原子中的电子)、电子亲和能也高(意味着能量上有利于使其它电子附着到它上面)的原子具有大的电负性，当这样的原子参与成键时，它便倾向于获得电子而不失掉电子，因而易于形成一个极性键的负端:在极端情况下便成为一个负离子，卤素原子就是典型的例子、相反，一个电子亲和能低(获取电子的能量效益低)，电离能也低(能量上易于失去电子)的原子具有小的电负性。这样的原子倾向于失去其价电子给电负性较大的原子，因而成为一个极性键的正端，甚至可以成为一个正离子。碱金属原子就是典型的例子(见表2-1）。
原子的电负性使我们能够推断键的极化程度，电子倾向于聚集到电负性较大的原子附近:因此电负性较大的原子就容易得到一些负电荷所以键的极性方向可以很简单地从比较电负性的大小而作出判断。例如H和C的电负性为x(H)=2.20，x(C)=2.55，这就表明在C一H键中有电荷转移向碳原子上，故此必须理解到所形成的键为C฿-一H฿+.在O一H键中电负性差别更大，虽然从极性的意义上看仍是0一H但有更多的负电荷转移到氧上.这说明了水分子有显著的极性，对于水作为溶剂所起的作用来说这种极性是极其重要的.
偶极矩
分子极性的强弱以其偶极矩的大小来量度，在图2-24中说明偶极矩的定义:若正电荷q与负电荷-q分开的距离为R，则偶极矩的大小为p=qR，若一个分离出来的NaCl单体可看做一对电荷为+e和一e的离子(这里-e为一个电子的电荷)，则其偶极矩的大小为eR，R为键长。从光谱已知R=251pm(微微米)，因此可以推断p=(1.602×10-19C)x(251×10-12m)=4.02×10-29C·m
偶极矩的单位规定用研究极性分子的创始人一一德拜( Debye)命名，以D表示。1D当于3.336×10-30C.m，在这个例子中，偶极矩为12.1D、与大多数分子相比这个数很大,因为NaC1单体是离子化合物，若以氯化氢分子为例，则其=1.08D.
H2的偶极矩为零，因为这个键是非极性的。O一H的偶极矩是由它的极性而来的，其值为1.3D这个值比NaC1单体的偶极矩小得多，因为O一H只是O฿-ーH฿+而不是O- H+.C-H键的偶极矩更小，约为0.5D，因为C一H键的极性比O一H键还要小.
虽然分子中含有极性键，但其总的偶极矩仍可为零,这是山于每个键的偶极矩可以排列得很对称而互相抵消，在苯中六个C一H键的偶极矩(图2-25)对称地排列，相对的一对键的偶极矩互相抵消，总的结果使这个分子成为极性分子，甲烷的四个C一且偶极矩对称地排列在三维的空间中，虽然较难观察出相互抵消的作用，但事实上是这样，整个分子也是非极性的、相反，水分子是弯形的两个O一H键的偶极不能互相抵消，结果水是有极性的(P=1.84D)
例:下列分子中哪些具有偶极矩:(a)HC1(b) Cl2: (c)CO2: (d)CHCL3?
方法:依据分子的对称性找出答案。同核的双原子分子和对称的直线形分子不能有电偶极矩，在多原子分子的情况可由分子的形状判断键的偶极矩能否互相抵消.
解答:(a)HCl是异核双原子分子，因而具有偶极矩.因为C1的负电性比大，故该分子的极性为H฿+C1b-.
(b)Cl2是同核双原子分子，因而不具有偶极矩.
(c)CO2是直线对称的多原子分子，因此，没有偶极矩，或者说，根据这个分子的对称性而得出分子中两个C=O键的偶极矩相互抵消的结果.
(d)CHCl3是四面体，但C一H键偶极矩不能与三个C-Cl偶极矩互相抵消。因此它具有极性。由于CI比H的负电性大，H原子是个偶极的正端，而CI原子为其负端.
评注，这些分子的偶极矩的实验值为(a)1.08D、(b)0，(C)0和(d)1.01D.
偶极矩对于判断一种物质是否可用作离子化合物的溶剂具有极大的重要性。这是因为溶剂分子与离子之间的作用能对于促使离子化合物的溶解有很大的帮助。在诸如水等极性液体(由极性分子组成的液体)中，分子偶极的负端(O原子)强烈地吸引正离子，而偶极正端(一对原子)则强烈地吸引负离子，像苯这样的分子没有净偶极矩(偶极矩的总和为零)，不能以与水同样的方式相互作用。故此非极性液体的苯不能溶解离子型物质，而水对离子型物质的溶解则非常有利.(判断一种液体是否具有极性的一种快捷方法是将一支带电荷的棍棒靠近从滴定管流出的一串液流:如果这串液流偏移，则该液体就是极性的，)
金属块实际是在电子海洋中大量正离子的有序阵列，从键论的观点来说，一块金属象一个氢分子，只不过大ー些而已反之，一个氢分子就象一小薄片金属一一它是电子海洋中的两个正离子(H+)，不过，这个海洋仅仅由两个电子组成，象是一个小泥坑。金属中这个海洋的流动性关系到它们的导电特性、反射性，延展性以及可锻性，我们将在第五章固体中再作讨论(九料化工https://www.999gou.cn/)。
健的其它性质提要
1.一个同核双原子分子为两个相同的原子所组成，一个异核双原子分子为两个不同原子所组成，而一个多原子分子则为多于两个的任何数目的原子所组成。
2.键形成的准则是伴随电子重新组合，能量有所降低。
3.键可分为离子键(电子完全转移)和共价键(电子共享);配价键是由一个原子提供两个电子的一种共价键.
4.当一个原子具有低的电离能而另一个具有高的电子亲和能时，这两个原子之间便可形成离子键.
5.一旦原子达到情性气体闭合层的结构(稳定的八网结构)，成键的趋向就得到满足，因为形成这样的结构后电离能很高而电子亲和能很低，达到这样的结构在转移电子时便获得更多的能量效益.
6.共价键的强度可以认为是由于在核间区域堆集了电子，这些电子起着一种“静电胶粘剂”作用的缘故.
7.多原子分子的基本形状可以根据电子对移动至彼此距离最大，以使其相斥作用减到最小的原则来推断.
8.分子结构的化合价层电子对相斥作用( VSEPR)的论述，发展了这样一种论点.就分子中电子对之间的相斥作用以孤电子对为最强.
9.解离能是断开一个键所需的能量.
10.当两个原子共享一对电子时便形成单键，当它们共享两个电子对时便构成双键，而当它们共享个电子对时便产生参健
11.一个双键比两个单键弱些，因为电子对处在较为不利的位置上.双键不能扭变.
12.一个叁键比三个单键更弱些，这种X-C-C一Y结构是直线形的.
13.苯的稳定性是由离城作用引起的，这种作用降低了电子电子的相斥作用，使分子采取一种平面六边形的结构，这种额外的稳定性称为离域稳定作用(或共振稳定作用).
14.离子键是非定向的，可导致形成庞大的聚集体.
15.共价键通常具有确定的方向，特定的几何结构.
16.极性键属于共价键，在这种键中电子为不均等的共享，结果在键中产生偶极矩.
17.原子对于共享电子对间的相对吸引力的大小以其电负性来衡量，有大的电负性的原子(在周期表右边的那些原子)吸引电子的能力最强，并形成偶极的负端.
18，金属是正离子在可流动的电子海洋中的有序阵列.
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.jpg "电偶极的结构")
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