第二章 第一节 共价键
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第二章分子结构与性质第一节共价键共价键是指两个原子通过共用电子对来结合在一起的化学键。
在分子化合物中,共价键是最常见的键类型,它对于分子的结构和性质起着决定性的作用。
一、共价键的形成共价键的形成是由于原子之间存在着相互吸引力,这种相互吸引力是由于原子之间互相排斥的静电力降低而产生的。
具体来说,当两个原子靠近到一定距离时,它们的外层电子会发生重叠,从而形成一个电子对。
这个电子对同时属于两个原子,使得两个原子之间形成了一个共享电子对的区域,即共价键。
共价键的形成是一种动态的过程。
在共价键形成的过程中,原子的电子云发生了重新排布,电子从原子的一个轨道转移到另一个轨道,从而形成了共价键。
在共价键形成后,原子成为了一个整体,形成了一个稳定的分子结构。
二、共价键的性质共价键具有一些特殊的性质,这些性质决定了共价键的稳定性和键能。
1.共价键的稳定性共价键的稳定性取决于原子之间的相互作用力的强弱。
一般来说,原子的价电子数越多,形成共价键的能力越强。
也就是说,原子的电负性越大,形成的共价键越稳定。
此外,共价键的稳定性还受到原子之间的距离的影响。
在共价键中,原子之间的距离越近,共价键越稳定。
2.共价键的键能共价键的强度可以用键能来表示。
键能是指在断裂共价键时需要输入的能量的大小。
键能的大小取决于共享电子对的稳定性。
一般来说,共价键的键能越大,其共享电子对越稳定,键越难被断裂。
共价键的键能可以通过一定的实验方法(如光合成实验)来测定。
三、共价键的类型根据共享电子对的数目和电子云的排布形式,共价键可以分为单键、双键和三键。
1.单键单键是由两个原子共享一个电子对形成的。
单键的键能较低,容易被断裂。
常见的单键有C—C键、C—H键等。
单键也是化学反应中最常见的键类型。
2.双键双键是由两个原子共享两个电子对形成的。
双键的键能比单键高,比较稳定。
常见的双键有C=C键、O=O键等。
3.三键三键是由两个原子共享三个电子对形成的。
三键的键能最高,非常稳定。
第二章分子结构与性质第一节共价键一、离子化合物与共价化合物的区别离子化合物共价化合物化学键离子键或离子键与共价键共价键概念以离子键形成的化合物以共用电子对形成的化合物达到稳定结构的途径通过电子得失达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构构成微粒阴、阳离子原子构成元素活泼金属与活泼非金属不同种非金属表示方法电子式:(以NaCl为例)离子化合物的结构:Na+[··Cl··]-NaCl的形成过程:Na·+·Cl··―→Na+[··Cl··]-以HCl为例:结构式:H—Cl电子式:H··Cl··HCl的形成过程:H·+·Cl··―→H··Cl··1.共价键实质:在原子间形成共用电子对。
键型项目σ键π键成键方向沿轴方向“头碰头”平行或“肩并肩”电子云形状轴对称镜像对称牢固程度σ键强度大,不易断裂π键强度较小,容易断裂成键判断规律共价单键是σ键;共价双键中有一个是σ键,另一个是π键;共价三键中一个是σ键,另两个为π键3.共价键的特征是既有饱和性,又有方向性。
4.形成共价键的条件同种或不同种非金属原子之间相遇时,若原子的最外层电子排布未达到稳定状态,则原子间通过共用电子对形成共价键。
三.键参数的应用1.共价键的键能和键长反映了共价键的强弱程度,键长和键角常被用来描述分子的空间构型。
2.一般来讲,形成共价键的两原子半径之和越小,共用电子对数越多,则共价键越牢固,含有该共价键的分子越稳定。
如HF、HCl、HBr、HI中,分子的共用电子对数相同(1对),因F、Cl、Br、I的原子半径依次增大,故共价键牢固程度H—F>H—Cl>H—Br>H—I,因此,稳定性HF>HCl>HBr>HI,氧族元素气态氢化物的稳定性递变规律可用类似的方法加以解释。