共价键
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什么是共价键共价键是化学中一种常见的化学键类型,是指通过原子之间的电子共享形成的化学键。
在共价键中,原子通过共享外层电子来形成化学键,并且共享的电子对于两个原子都是可用的。
共价键可以在同种元素之间形成,也可以在不同元素之间形成。
它是形成分子和化合物的基础。
共价键的形成依赖于原子的电子配置和元素间的吸引力。
原子通过共享外层电子来达到稳定的电子配置。
共享的电子对位于两个原子之间的共享区域,通常被称为共价键。
每个原子都贡献一个或多个电子来形成共享区域。
共享区域中的电子对于两个原子都是吸引的,因此它们保持在共享区域附近,形成共价键。
共价键的强度取决于原子之间的吸引力和共享的电子对的数量。
共价键可以是单一的、双重的或三重的,取决于原子之间共享的电子对数量。
单一共价键由一对电子共享组成,双重共价键由两对电子共享组成,三重共价键由三对电子共享组成。
双重和三重共价键比单一共价键更强,因为它们包含更多的共享电子对。
共价键的长度和键能量也取决于原子性质和共价键的强度。
原子间距离越近,共价键越短,键能量越高。
原子的大小和电负性差异也会影响共价键的性质。
原子越小,共价键越短,电负性越大,共价键越极性。
电相近的原子之间形成非极性共价键,而电负性差异较大的原子之间形成极性共价键。
共价键在化学反应和化合物的性质中起着重要的作用。
共价键可以通过化学反应的断裂与形成来重新组合成新的化合物。
化合物的性质也受共价键的影响,如分子的形状、极性和化学反应性等。
共价键的特性使得它在生物体系、有机合成和材料科学等领域中都具有重要的应用。
总而言之,共价键是通过原子之间的电子共享形成的化学键。
它是化学中一种常见的化学键类型,形成分子和化合物的基础。
共价键的长度、强度和性质取决于原子的特性和共享的电子对。
共价键在化学反应和化合物性质中起着重要的作用,并在多个领域中具有广泛的应用。
有机化合物中的共价键共价键是化学键的一种类型,通常存在于有机化合物中。
在有机化合物中,共价键的形成和断裂对于化学反应和分子结构具有重要影响。
本文将介绍有机化合物中共价键的形成、性质和应用。
一、共价键的概念及形成机制共价键是由两个非金属原子共享电子而形成的化学键。
共价键的形成依赖于原子之间的电子云重叠,并使得原子能量最低化。
电子云重叠的程度决定了共价键的强度和能量。
共价键通常可以分为单键、双键和三键。
二、共价键的性质及特点1. 强度和能量:共价键通常比离子键和金属键弱,但强于氢键和范德华力。
2. 方向性:共价键具有方向性,形成共价键的原子之间具有特定的空间排列方式。
3. 定向力:共价键具有定向力,会导致有机分子的立体构型和空间取向特异性。
4. 可能性:在有机化合物中,同一原子可以与不同原子形成不同数目的共价键。
三、共价键的应用1. 化学反应:共价键的形成和断裂是化学反应的基础。
在有机合成中,共价键的断裂和形成是合成目标分子的重要步骤。
2. 分子结构:共价键的性质决定了有机分子的结构和性质。
共价键的长度、键角和取向可以决定分子的立体构型和性质。
3. 化学性质:共价键的性质和能量关系着有机化合物的化学性质,如溶解性、稳定性和反应活性。
4. 扩展应用:共价键的概念和原理在材料科学、药物化学、生物化学等领域中得到了广泛的应用。
总结:共价键是有机化合物中常见的化学键类型,它通过电子云的共享来连接原子。
共价键具有强度和能量适中、方向性和定向性强的特点。
在化学反应、分子结构、化学性质和其他领域中,共价键都具有重要的应用价值。
深入理解有机化合物中的共价键性质和应用,对于有机化学研究和应用具有重要意义。
参考文献:1. Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). 张金凤,译. 有机化学. 高等教育出版社.2. Vollhardt, K. P. C., & Schore, N. E. (2014). 张玉珍,曹俊林,赵晓燕,译. 有机化学与生物化学. 高等教育出版社.3. Bruice, P. Y. (2004). 张世江,曹冲,吴镇纲,等,译. 有机化学. 高等教育出版社.。
化学反应的共价键化学反应是物质发生变化的过程,其中共价键的形成与断裂是反应的核心。
共价键是由共享电子对形成的化学键,它对于化学反应的进行起着至关重要的作用。
本文将介绍共价键的定义、形成和断裂机制,以及共价键在化学反应中的重要性。
一、共价键的定义共价键是由两个原子之间共享电子对而形成的一种化学键。
在共价键中,原子通过共享、分担和交换电子来相互链接。
共享的电子对在原子之间形成一个或多个成键电子对,使得原子能够紧密地结合在一起。
在共价键中,通常不涉及金属离子,而是以非金属之间的电子共享为基础。
二、共价键的形成机制共价键的形成是通过原子之间的电子互相吸引而实现的。
当两个原子互相靠近时,它们的外层电子对开始发生相互作用。
根据电子云模型,原子外层电子以一种云状的方式存在,而非固定于某个特定位置。
当两个原子靠近时,它们的电子云开始重叠,并形成共享电子对的区域。
这个共享电子对区域使得两个原子能够稳定地结合在一起,形成共价键。
共享的电子对可以是一个或多个,取决于化合物的类型和键的特性。
在共价键中,原子之间的电子云密度最高,而电子云的负电荷也分布在整个键区域中。
三、共价键的断裂机制在化学反应中,共价键的断裂是必不可少的过程。
共价键的断裂可以是可逆的或不可逆的,取决于反应的条件和反应物的性质。
共价键的断裂通常涉及能量的吸收或释放。
当共价键断裂时,共享的电子对将回到各自的原子上,导致形成新的化学物质。
这个过程中,原子之间的电子分配发生变化,从而引起反应物和产物之间的化学性质差异。
四、共价键在化学反应中的重要性共价键是化学反应中重要的连接力,它决定了分子的结构和性质。
化学反应中共价键的形成和断裂可以导致物质间的转化和变化。
在化学合成中,一种化合物转变为另一种化合物的过程涉及共价键的形成和断裂。
共价键的不同形式和特性决定了反应的速率、平衡性和产物构成。
通过控制共价键的形成和断裂,化学反应可以实现有选择性的转化和化学合成。
此外,共价键的强度也直接影响到物质的物理性质。
高中化学常见共价键
共价键是指两个原子之间由共享电子对而形成的键称之,是化学键中
最主要也是最稳定的键。
常见的共价键包括:
一、单键:
1.单原子键:氟(F)、氯(Cl)、氢(H)等都有一个电子形成一个
共价键。
2.离子键:金属离子和非金属离子之间形成的共价键,如氯化钠(NaCl)中的NaCl。
二、多键:
1.氮气键:在氮原子的八个电子当中,有四个电子参与共价键的形成,形成氮气键,如二氧化碳(CO2)、氨(NH3)等。
2.有机键:由碳和氢之间由共享电子对形成的有机键,如烷烃中的键,如丁烷(C4H10)中的C-H键。
3.硫键:由硫原子之间由共享电子对形成的硫键,如硫醇
(HSCH2CH2OH)中的S-CH2-CH2-OH。
4.磷键:由磷原子之间由共享电子对形成的磷键,如立氟磷(PF3)
中的P-F键。
五、其它共价键:
1.硅键:由硅原子之间由共享电子对形成的硅键,如四氧化硅(SiO4)中的Si-O键。
2.硼键:由硼原子之间由共享电子对形成的硼键,如二氧化硼(B2O3)中的B-O键。
3.铬键:由铬原子之间由共享电子对形成的铬键,如六氧化铬
(Cr2O7)中的Cr-O键。
4.铁键:由铁原子之间由共享电子对形成的铁键,如氧化铁(FeO)
中的Fe-O键。
高中化学共价键知识点总结一、共价键的概念。
1. 定义。
- 原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
例如,在氢气分子(H_2)中,两个氢原子通过共用一对电子形成共价键。
2. 成键微粒。
- 原子,一般是非金属原子之间形成共价键。
如HCl分子中,氢原子和氯原子通过共价键结合。
二、共价键的形成条件。
1. 一般条件。
- 同种或不同种非金属元素原子结合时,原子间能形成共价键。
例如,在H_2O中,氢原子(H)和氧原子(O)通过共价键形成水分子;在Cl_2中,两个氯原子(Cl)之间形成共价键。
2. 特殊情况。
- 部分金属原子与非金属原子也能形成共价键,如AlCl_3中铝原子(Al)和氯原子(Cl)之间形成的是共价键。
三、共价键的类型。
1. σ键。
- 形成方式。
- 原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫σ键。
例如,H - H键就是σ键,是两个氢原子的1s轨道沿核间连线方向“头碰头”重叠而成。
- 特点。
- 重叠程度较大,比较稳定。
可以绕键轴旋转。
2. π键。
- 形成方式。
- 原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。
例如,在N_2分子中,氮原子(N)的p轨道在形成σ键后,另外两个p轨道以“肩并肩”方式重叠形成π键。
- 特点。
- 重叠程度比σ键小,不如σ键稳定。
不能绕键轴旋转。
四、共价键的特征。
1. 饱和性。
- 每个原子所能形成共价键的数目是一定的。
例如,氢原子只能形成一个共价键,氧原子最多能形成两个共价键。
这是因为原子的未成对电子数是有限的,当原子的未成对电子全部参与形成共价键后,就不能再形成更多的共价键了。
2. 方向性。
- 共价键将尽可能沿着电子云密度最大的方向形成。
这是因为原子轨道在空间有一定的伸展方向,为了使原子轨道最大程度地重叠,形成稳定的共价键,共价键就具有方向性。
例如,在HCl分子中,氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道沿着一定方向重叠形成共价键。
五、共价键的表示方法。
共价键共价键(covalent bond),是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键,或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
其本质是原子轨道重叠后,高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
需要指出:氢键虽然存在轨道重叠,但通常不算作共价键,而属于分子间作用力。
共价键与离子键之间没有严格的界限,通常认为,两元素电负性差值大于1.7时,成离子键;小于1.7时,成共价键。
共价键与离子键不同的是进入共价键的原子向外不显示电荷,因为它们并没有获得或损失电子。
共价键的强度比氢键要强,与离子键差不太多或有些时候甚至比离子键强。
本质是在原子之间形成共用电子对。
同一种的元素的原子或不同元素的都可以通过共价键结合,一般共价键结合的产物是分子,在少数情况下也可以形成晶体。
吉尔伯特·牛顿·路易士于1916年最先提出共价键。
在简单的原子轨道模型中进入共价键的原子互相提供单一的电子形成电子对,这些电子对围绕进入共价键的原子而属它们共有。
在量子力学中,最早的共价键形成的解释是由电子的复合而构成完整的轨道来解释的。
第一个量子力学的共价键模型是1927年提出的,当时人们还只能计算最简单的共价键:氢气分子的共价键。
今天的计算表明,当原子相互之间的距离非常近时,它们的电子轨道会互相之间相互作用而形成整个分子共用的电子轨道。
1历史早期历史在古希腊,化学还没有从自然哲学中分离的时代,原子论者对化学键有了最原始的设想,恩培多克勒(Empedocles)认为,世界由“气、水、土、火”这四种元素组成,这四种元素在“爱”和“恨”的作用下分裂并以新的排列重新组合时,物质就发生了质的变化。
这种作用力可以被看成是最早的化学键思想。
随后,原子论者德谟克利特设想,原子与原子间,存在着一种“钩子”,也可以说是粗糙的表面,以致它们在相互碰撞时黏在一起,构成了一个稳定的聚集体。
《共价键》讲义在化学的世界里,共价键是一种非常重要的化学键类型,它对于理解物质的结构和性质起着至关重要的作用。
一、什么是共价键共价键是原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
当两个或多个原子相互靠近时,它们的原子轨道会发生重叠,使得电子可以在多个原子之间运动,从而形成共用电子对,将原子结合在一起。
举个简单的例子,氢气分子(H₂)就是通过共价键形成的。
每个氢原子都有一个电子,当两个氢原子靠近时,它们的 1s 轨道重叠,两个电子形成共用电子对,从而形成稳定的氢气分子。
二、共价键的形成条件并不是任意两个原子都能形成共价键,一般需要满足以下条件:1、原子具有未成对电子:只有存在未成对电子,原子之间才有可能通过共用电子对来达到稳定的电子构型。
2、原子轨道重叠:原子轨道的重叠程度越大,形成的共价键越稳定。
3、两原子的电负性差值较小:如果电负性差值过大,原子间更倾向于形成离子键。
三、共价键的类型共价键根据原子轨道重叠的方式和重叠程度,可以分为不同的类型。
1、σ键这是一种头碰头的重叠方式,重叠程度较大,键能较高,比较稳定。
例如,在乙烷(C₂H₆)分子中,碳碳单键就是σ键。
2、π键它是肩并肩的重叠方式,重叠程度较小,键能较低,相对不太稳定。
在乙烯(C₂H₄)分子中,碳碳双键中就包含一个σ键和一个π键。
四、共价键的特征1、饱和性每个原子所能形成的共价键的数目是有限的,这是因为原子的未成对电子数目是固定的。
例如,氢原子只能形成一个共价键,氧原子通常形成两个共价键。
2、方向性原子轨道的重叠需要按照一定的方向进行,才能达到最大程度的重叠,从而形成稳定的共价键。
五、共价键与物质的性质共价键的类型和性质对物质的物理和化学性质有着重要的影响。
1、物质的熔点和沸点一般来说,共价键越强,物质的熔点和沸点就越高。
例如,金刚石中的碳碳共价键非常强,所以金刚石具有极高的熔点和沸点。
2、物质的溶解性如果共价键形成的分子具有极性,那么在极性溶剂中的溶解性会更好;如果是非极性分子,则在非极性溶剂中的溶解性较好。
3.3 共价键一、知识要点1.共价键的概念:原子间通过共用电子对而形成的化学键。
共价键可存在于非金属单质、共价化合物、离子化合物中。
共价化合物:只存在共价键的化合物称为共价化合物。
共价化合物中,只含有共价键,不含有离子键。
但离子化合物中可含有共价键,如铵盐(NH 4Cl )等。
化学上常用电子式和结构式表示表示共价键。
例如:氯化氢的电子式为 ,结构式为H -Cl ;水的电子式为 ,结构式为 H -O -H 。
2.化学键指直接相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。
化学键可分为离子键、共价键和金属键。
离子键与共价键的对比 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新的化学键的形成的过程。
二、疑难解答1.极性键与非极性键共价键有两种类型,极性键和非极性键。
共用电子对不发生偏移的共价键叫非极性共价键,简称非极性键。
共用电子对发生偏移的共价键叫极性共价键,简称极性键。
显然同一种元素原子之间的共价键是非极性共价键,不同种元素原子之间的共价键是极性共价键。
氯气分子中氯原子之间形成一对共用电子对,由于两个氯原子吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一方,两个原子都不显电性。
所以氯气分子中氯元素的化合价为0价,Cl -Cl 键为非极性键。
而氯化氢分子中氯原子和氢原子间也形成一对共用电子对,但是氯原子对共用电子对的吸引能力比氢原子强,共用电子对在运动时偏向氯原子一方,从而使氯原子显一定的负比较离子键 共价键 定义阴、阳离子之间强烈的相互作用 相邻原子间通过共用电子对所形成的化学键 成键本质阴、阳离子间的静电作用 共用电子对与两原子核的电性作用 成键粒子 阴离子、阳离子原子 成键元素 一般是活泼金属与活泼非金属(或原子团)一般是非金属与非金属或较不活泼的金属 示例 MgCl 2H 2、HCl 电子式,, 物质类别 离子化合物①非金属单质②共价化合物③复杂离子化合物 晶体类型 离子晶体 离子晶体、分子晶体、原子晶体电性,显负一价。
共价键概念共价键(CovalentBond)是一种相对稳定的原子间的化学键的类型,也是最常见的原子间的化学键。
它是由二个原子与共享电子对成立的化学结合。
由于共鸣的力量,一个原子可以把其他原子中的电子“拉”过来形成一个电子对,从而成为共价键,稳定电量环境。
共价键的形成有两个主要原因:一个是原子之间的静电斥力,另一个是共享电子对在原子之间形成的新键。
共价键最开始被提出是由Kekule在1862年发现的,他提出了一种由单键和双键组成的理论,即原子之间形成的键是由单键和双键共存的,而双键是共价键(double bond)。
Kekule的理论得到了证实,他的理论成为现代原子间化学键的基础。
共价键的电性特性是原子之间的空间分布和能量的反映。
共价键的电负性(electronegativity)是指原子间共享的电子对的程度,这个程度决定了电荷的平衡状态。
共价键的电荷平衡状态可以由它的分子构型等参数来表示,包括共价键的类型、单键长度、键角大小等。
共价键也有不同的类型,基本共享原子对的类型有四种:单键(single bond)、双键(double bond)、三键(triple bond)和四键(quadruple bond)。
其中,单键和双键是最常见的,三键和四键比较少见。
另外,共价键还可以分为离子键和非离子键。
离子键是由两种不同性质原子组成的,它们通过共享电子对而形成的键,称为离子键。
离子键比非离子键更加稳定,而且它们之间的电荷分布也更为均衡。
共价键不仅在原子结构方面起着重要作用,而且也是生物学中分子的重要组成部分。
它们可以促进大分子的结合,如蛋白质,氨基酸,糖,核酸等。
此外,共价键还可以促进酶的构型和活性,为酶的各种催化反应提供支持。
此外,共价键也可以促进分子的活性,为生物体内的生化反应提供关键的作用。
总之,共价键是一种重要的原子间化学键,是大自然界中物质形态维持和物质运动的基础,也是生物体内生物反应的催化剂。
考点5共价键【核心考点梳理】考点一、共价键的形成与特征1.共价键的形成(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
(2)成键的粒子:一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。
(3)本质:原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。
2.共价键的特征(1)饱和性按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键,这就是共价键的饱和性。
(2)方向性除s轨道是球形对称外,其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。
在形成共价键时,原子轨道重叠的越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性。
如图所示。
【典型例题】例1.(2022秋·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考阶段练习)下列说法正确的是A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的方向性B.s轨道和p轨道重叠可以形成π键C.共价键都具有方向性D.C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂【答案】D【解析】A.硫原子最外层只有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,其氢化物只能是H2S,写成H3S分子,违背了共价键的饱和性,故A错误;B.s轨道和p轨道只能头碰头重叠,只能形成σ键,故B错误;C.s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性,因s电子云为球形,故H2分子中的H-H无方向性,故C错误;D.C2H4与Cl2的加成反应只有C2H4种π键断裂其他σ键不断裂,故D正确;例2.(2022春·天津静海·高二校考期中)所有共价键都有方向性和饱和性吗?根据成键原子轨道举出反例_______。
【答案】所有的共价键都有饱和性,但并不是所有的共价键都有方向性,如s-s σ键就没有方向性。
【解析】所有的共价键都有饱和性,但并不是所有的共价键都有方向性,如s-s σ键就没有方向性。