1.5
非金属具有高电离能,因此很难将价电子从一个原子转移到另一个原子。因此,非金属倾向于在原子之间共享价电子,形成共价键。
共价键中共享的电子对称为键对。任何不参与键合的价电子都称为孤对电子或非键合电子。
根据八位组规则,当某些原子的价壳层中的电子少于 8 个时,它们通过实现最近的惰性气体的构型而反应形成稳定的化合物。
例如,在一个氨分子中,氮需要三个电子才能达到其最近的惰性气体构型或八位字节,而氢需要另一个电子才能达到其最近的惰性气体构型,或二重奏。因此,氮原子与三个氢原子形成单键。
另一方面,二氧化碳和一氧化碳分子分别通过碳氧双键和三键结合在一起。双键和三键的形成确保每个组成原子都达到最接近的惰性气体配置。
当不同元素的两个原子之间形成共价键时,负电原子越多,吸引电子越强,形成极性共价键。原子将电子吸引到自身的能力称为电负性。电负性差异越大,键的极性就越大。
鲍林标度根据键能计算提供每个元素的电负性值。氮的电负性比碳强,而碳又比氢的电负性强。
因此,在碳和氮之间的共价键中,电负性氮越能吸引共享电子朝向自身,而在碳和氢之间的键中,负电性碳越能吸引电子密度远离电负性较小的氢。
当两个原子具有相似的电子吸引倾向时(即当两个原子的电离能和电子亲和势相同或相近时),它们之间便会形成共价键。 非金属原子之间常以这种方式形成共价键, 例如氢分子 H2 中两个氢原子间的共价键。 当两个具有特定势能的独立氢原子相互靠近时,其价轨道 (1s) 开始重叠。 此时每个氢原子的单个电子同时作用于两个原子核,占据两个原子周围的空间。 共享电子对两个原子核的强吸引力使系统稳定,并且势能随着键距的减小而减弱。 如果原子继续相互接近,两个原子核中的正电荷开始相互排斥,导致势能增加。 键长由达到最低势能的距离决定。 而共价键的极性取决于成键原子的电负性差异。
元素的电负性值由20世纪著名的化学家之一莱纳斯·鲍林提出的。 电负性是原子吸引电子(或电子密度)朝向自身的倾向的量度。 电负性决定了键中两个原子之间共享电子的分布方式。 原子对其键中电子的吸引力越强,其电负性就越大。 电负性表示原子在化学键中吸引电子的能力,是一个通过计算而非直接测量得到的无量纲值。鲍林通过比较破坏不同类型的键所需的能量,得到了最初的电负性值。 极性共价键中的电子会向电负性更大的原子移动; 因此,电负性更大的原子是带有部分负电荷的原子。 电负性差异越大,电子分布越极化,原子的部分电荷越大。
非金属具有高电离能,因此很难将价电子从一个原子转移到另一个原子。因此,非金属倾向于在原子之间共享价电子,形成共价键。
共价键中共享的电子对称为键对。任何不参与键合的价电子都称为孤对电子或非键合电子。
根据八位组规则,当某些原子的价壳层中的电子少于 8 个时,它们通过实现最近的惰性气体的构型而反应形成稳定的化合物。
例如,在一个氨分子中,氮需要三个电子才能达到其最近的惰性气体构型或八位字节,而氢需要另一个电子才能达到其最近的惰性气体构型,或二重奏。因此,氮原子与三个氢原子形成单键。
另一方面,二氧化碳和一氧化碳分子分别通过碳氧双键和三键结合在一起。双键和三键的形成确保每个组成原子都达到最接近的惰性气体配置。
当不同元素的两个原子之间形成共价键时,负电原子越多,吸引电子越强,形成极性共价键。原子将电子吸引到自身的能力称为电负性。电负性差异越大,键的极性就越大。
鲍林标度根据键能计算提供每个元素的电负性值。氮的电负性比碳强,而碳又比氢的电负性强。
因此,在碳和氮之间的共价键中,电负性氮越能吸引共享电子朝向自身,而在碳和氢之间的键中,负电性碳越能吸引电子密度远离电负性较小的氢。
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