共價(jià)鍵的性質(zhì)
化學(xué)試劑,九料化工商城 / 2020-11-18
當(dāng)兩個(gè)原子共享電子對(duì)時(shí)便構(gòu)成共價(jià)鍵的類(lèi)型，在圖2-5中以“點(diǎn)一叉”表示共價(jià)，每個(gè)原子、都為成鍵各提供一個(gè)電子，但不是電子完全轉(zhuǎn)移(如在離子鍵那樣)，而是兩個(gè)原子共享這個(gè)電子對(duì)用這種方式不必消耗從一個(gè)原子將電子完全轉(zhuǎn)移到另一原子上所需要的能量，兩個(gè)原于便都達(dá)到團(tuán)合層的結(jié)構(gòu)。
.jpg "在構(gòu)成離子鍵時(shí)電子密度的變化和共價(jià)鍵的形成")
例:表示出下列化合物的電子排列(a)H2O；(b)CO2；(c)HCl。
方法;這些化合物都是由共價(jià)分予所組成，因此成鍵的電子是共享的，畫(huà)圖表示出共享的電子，鍵的數(shù)目，以達(dá)到填滿每個(gè)原子的價(jià)電子展，為弄清電子的由來(lái)，用X表示從一個(gè)原子來(lái)的電子而用表示從另一個(gè)原子來(lái)的電子。
解答:(a)H2O有兩個(gè)共價(jià)單鍵
評(píng)注:注意每一個(gè)原子怎樣獲得共享電子而成為八個(gè)電子(八隅)或兩個(gè)電子(象H的情況)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).正如我們下面所說(shuō)明的在這些化合物中每一個(gè)共價(jià)鍵都有一定程度的極化.
實(shí)驗(yàn)證明來(lái)自不同原子的電子對(duì)是共享的，最顯著的(并且關(guān)于電子對(duì)之所以能使原子在結(jié)起來(lái)的原因提供了線索)是-線行射。這種方法的基本原理將在下章論述:現(xiàn)在只要舉出一張圖來(lái)就夠了。圖2-6表示用x-線研究苯的結(jié)構(gòu)所得出的結(jié)果，暗影的密度表示電子的密度。這個(gè)分子所熟知的六邊形圖象可明顯看出(與圖2-2對(duì)比)，六個(gè)碳原子的周?chē)境龈唠娮用芏鹊膮^(qū)域不過(guò)對(duì)現(xiàn)在的討論具有重要性的是碳原子之間也存在著高電子密度的區(qū)域。等值線表示電子很可能在那里出現(xiàn)，原子共享電子對(duì)的附近電子密度大，這正是我們所沒(méi)想的依據(jù).
苯有很多電子和一些特有性質(zhì)，現(xiàn)暫且撇開(kāi)留待以后再討論分子中最簡(jiǎn)單的是氫分子H2,它只含有兩個(gè)電子。氫分子的電子密度(如圖2-7所示)。正象在苯分子中的情況一樣，這個(gè)圖同樣示出兩個(gè)原子核間是一個(gè)電子富集的區(qū)域，因此簡(jiǎn)單的HH的共價(jià)鍵圖象又一次得到了證實(shí)。不過(guò)在這種情況下，我們就能開(kāi)始看到為什么分子是穩(wěn)定的，由于電子對(duì)處于兩個(gè)帶正電荷的兩個(gè)原子核之間，故吸引這兩個(gè)核，其作用有如一種“靜電膠粘劑”一樣.這就是共價(jià)鍵具有強(qiáng)度的基本原因:當(dāng)電子對(duì)處于原子核之間為它們所共享時(shí)便吸引了這兩個(gè)原子核，并使它們連結(jié)起來(lái)，
兩個(gè)原子間的鍵有幾種畫(huà)法。最細(xì)微的繪制法，如圖27那樣，包括畫(huà)出電子密度。對(duì)大多數(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這太過(guò)于詳細(xì)，因此通常只要如圖2-8那樣表示出電子密度分布的一般形狀就可以了。臘腸狀輪廓(稱(chēng)為分子軌道)表示電子對(duì)最可能出現(xiàn)的區(qū)域(不要以為這根線是作為明顯的邊界)。甚至化學(xué)鍵的這種表示法，對(duì)于大多數(shù)的目的來(lái)說(shuō)還嫌過(guò)于繁瑣因此通常用直線來(lái)表示一個(gè)電子對(duì)的存在。用這種最簡(jiǎn)單的表示方法時(shí)，氫分子寫(xiě)成H-H可是要經(jīng)常記住，兩個(gè)原子間的短線只不過(guò)是簡(jiǎn)單的標(biāo)記，要說(shuō)明一個(gè)鍵的強(qiáng)度，還必須象圖2-7那樣表示出電子分布的詳細(xì)情況。
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.jpg "(a)H2O有兩個(gè)共價(jià)單鍵")
.jpg "苯分子中電子密度和分布和中電子密度分布")
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