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共价化合物 编辑
两个原子结合,是以共价键形式还是以离子键形式,主要取决于两个原子的电负性差值。电负性差值很大的金属和非金属结合,以离子键为主;电负性差值小的两个非金属结合,以共价键为主。共价键是电负性相同或相差不大的两个元素的原子相互作用时,原子之间通过共用电子对所形成的化学键。由共价键形成的化合物称为共价化合物。为了阐明这一类型的化学键问题,早在1916年,美国化学家路易斯(Lewis)就提出了原子间共用电子对的共价键理论。这一理论认为,分子中的每个原子力图通过共用一对或几对电子使其达到相应稀有气体原子的电子结构。共价化合物与离子化合物之间最根本的区别在与是否存在离子键,因此可以通过熔融状态下是否产生电离来判断。在熔融条件下,共价键一般不会被破坏,可以认为共价化合物在熔融态下不电离。离子键一般能被破坏,所以离子化合物熔融状态下会发生电离,可以导电。特别地,属于共价化合物的盐(如AlCl₃, FeCl₃, (CH₃COO)₂Pb等)在熔融态视为不电离。
中文名:共价化合物
外文名:covalent compound
特征:只含有共价键的化合物
性质:熔融状态下不导电
原子结合方式:原子之间通过共用电子对所形成的化学键
提出者:美国化学家路易斯
(1)原子中自旋相反的成单电子相互接近时,单电子可以配对,形成稳定的化学键(单键、双键或三键)。
(2)原子中如果没有成单电子或有成单电子但自旋方向相同,都不能形成共价键。例如氦原子有2个1s电子,它不能形成He2分子。
(3)成键电子的原子轨道重叠越多,其核间概率密度就越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定,由此可知共价键的形成在可能范围内将沿着原子轨道最大重叠的方向,此即子轨道最大重叠原理。
(1)由相同元素原子组成的分子其共用电子对无偏移。单质的共用各原子不带电性,称为单质的分子,如氧气的分子。
(2)由不同元素的原子组成的分子由其共用电子对有偏移(偏向非金属较强的元素原子一方),使双方带相反的电性,但没有电子得失,故化合物中不存在离子。整个分子仍是电中性。
(3)有些共价化合物,其共用电子对偏移程度大,在水溶液中能形成阴、阳离子。例如:HCI→H++Cl-,非金属元素原子间的反应,一般形成共价化合物。
(1)在成键过程中,由于原子间的相互影响,同一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨道(即波函数),可以进行线性组合,重新分配能量和确定空间方向,组成数目相等的新的原子轨道,这种轨道重新组合的过程称为杂化,杂化后形成的新轨道称为杂化轨
(2)杂化轨道的数目与参加杂化的原子轨道的数目相等。
(3)杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理。为此杂化轨道的角度波函数在某个方向的值比杂化前的大得多,因而杂化轨道比杂化前原子轨道的成键能力强。不同类型杂化轨道的成键能力从小到大排序为:sp、sp2、sp3、dspz、sp3d、sp3d2
(4)杂化轨道成键时,要满足化学键间最小排斥原理。键与键间排斥力的大小决定于键的方向,即决定于杂化轨道间的夹角。故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。
(1)在共价分子中,中心原子周围配置的原子或原子团的几何构型,主要决定于中心原子价层电子对的相互排斥作用,分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种结构。价层电子对包括成键电子对和孤对电子。
(2)对于共价分子来说,其分子的几何构型主要决定于中心原子的价层电子对的数目和类型。
(3)价层电子对相互排斥作用的大小,决定于电子对之间的夹角和电子对的成键情况。一般规律为①电子对之间的夹角越小排斥力越大;②价层电子对之间静电斥力从大到小的顺序是:孤对电子-孤对电子、孤对电子-成键电子对、成键电子对-成键电子对;③斥力从大到小的顺序是:叁键、双键、单键。
(4)在共价分子中如果存在双键或叁键,价层电子对互斥理论仍然适用,可把双键或三键当成一个电子处理。
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