1.5
非金属具有较高的电离能,使得价电子难以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。
共价键中的共用电子对称为成键电子对。任何不参与成键的价电子称为孤对电子,或称非成键电子。
根据八隅体规则,当某些原子的价电子层中电子数少于8个时,它们会通过反应达到最近稀有气体的电子构型,从而形成稳定的化合物。
例如,在氨分子中,氮原子需要再获得三个电子以达到其最近的稀有气体构型,即八隅体,而氢原子则需要再获得一个电子以达到其最近的稀有气体构型,即双电子结构。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-氧双键和碳-氧三键结合在一起。双键和三键的形成确保了每种组成原子均达到最近的稀有气体电子构型。
当不同元素的两个原子之间形成共价键时,电负性较强的原子会更强地吸引电子,从而形成极性共价键。原子吸引电子趋向自身的能力称为电负性。电负性差异越大,键的极性就越强。
鲍林标度根据键能计算提供每种元素的电负性值。氮的电负性强于碳,而碳又强于氢。
因此,在碳与氮之间的共价键中,电负性更强的氮会将共用电子对吸引向自身;而在碳与氢之间的共价键中,电负性更强的碳则会将电子云密度从电负性较弱的氢原子处吸引过来。
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…