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配位鍵


銅臭 / 2022-07-19

  一、共價(jià)鍵

共價(jià)鍵中共有的一對(duì)電子通常是由兩個(gè)原子供給的，但也可以由一個(gè)原子單獨(dú)供給。例如C0分子的電子結(jié)構(gòu)式是:


  除了C和O各給出2個(gè)電子形成2個(gè)共價(jià)鍵以外，O還提供 一對(duì)電子和C原子共用，使C和O的最外電子層都變成惰性氣體原子的結(jié)構(gòu)。這種由一個(gè)原子單獨(dú)提供共用電子對(duì)而形成的共價(jià)鍵叫做配位共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱配位鍵(或配價(jià)鍵)。配位鍵一般用箭頭表示，箭頭從供給電子的原子指向接受電子的原子，所以CO的結(jié)構(gòu)式可寫(xiě)為:


  在配位鍵中供給電子的原子(這里是指O原子)叫做“給予體”，接受電子的原子(這里是指C原子)叫做“接受體”。
.
中的獨(dú)對(duì)電子，故CO分子中就可存在配位鍵。
  由于形成配位鍵的共用電子對(duì)是由成鍵的某個(gè)原子單獨(dú)提供的，因此配位鍵一般都具有極性。提供電子對(duì)元素一端顯正極，接受電子對(duì)的元素端顯負(fù)極， 所以配位鍵又稱半極性鍵。 
  此外，還有一種化學(xué)鍵，叫做金屬鍵。
  還應(yīng)指出，在許多化合物中，既有離子鍵又有共價(jià)鍵和配位鍵。例如含氧酸鹽Na?SO?中，Na?與SO?²?之間的化學(xué)鍵是離子鍵，而組成SO?²?的S和O原子間的鍵既有共價(jià)鍵又有配位鍵，它們的電子式和結(jié)構(gòu)式如下:

二、氧化值
  從電子的得失或偏移的角度出發(fā)，引入元素氧化值(或氧化數(shù))的概念。氧化值是由原子得失的電子數(shù)來(lái)決定的:失電子時(shí)，氧化值為正;得電子時(shí)，氧化值為負(fù)。
  對(duì)于形成離子鍵的元素來(lái)說(shuō)，由于離子鍵的形成過(guò)程也就是原子得失電子的過(guò)程，因此離子的電荷數(shù)也就等于元素的氧化值。例如NaCl中Na的氧化值是+1, CI的氧化值是-1，即與離子的價(jià)數(shù)是一致的。
  對(duì)于形成共價(jià)鍵或配位鍵的元素來(lái)說(shuō)，雖然電子對(duì)是共用的，沒(méi)有電子的得失，但可以假定當(dāng)共價(jià)鍵斷裂時(shí)，共用電子對(duì)完全轉(zhuǎn)移到非金屬性強(qiáng)(或電負(fù)性大)的元素一邊，這時(shí)每個(gè)原子所失去或得到的電子數(shù)就是該元素的正、負(fù)氧化值。例如在CO?中，C和O原子間的共用電子對(duì)偏向于非金屬性強(qiáng)的O原子，它們之間的共價(jià)鍵斷裂時(shí)，可認(rèn)為共用電子對(duì)完全轉(zhuǎn)移給O原 子，故C的氧化值為+ 4, 2個(gè)O原子各得到2個(gè)電子，故O的氧化值均為-2。但是當(dāng)兩個(gè)相同原子間的共價(jià)鍵斷裂時(shí)，共用電子平均地分配給兩個(gè)原子，因此，單質(zhì)中元素的氧化值為零。例如H?(H:H)分子中H的氧化值為零。由此可見(jiàn)，共價(jià)數(shù)不 一定等于氧化值。又如在HCl中， H和Cl的共價(jià)數(shù)各為1，其氧化值日為+1, Cl為-1;在C1?(Cl—Cl)分子中，Cl的共價(jià)數(shù)為1,但其氧化值為零。在過(guò)氧化氫(H一O一O一H)中，日的 共價(jià)數(shù)為1, O的共價(jià)數(shù)為2, H—O鍵的共用電子對(duì)偏移于O， 因此H的氧化值為+ 1, O—O鍵的共用電子對(duì)不發(fā)生偏移，此兩個(gè)O的氧化值總數(shù)為-2，平均每個(gè)O的氧化值為-1，這與氧的共價(jià)數(shù)就不一致了。
  要確定化合物中某元素原子的氧化值時(shí)，只要按照化合物中，所有元素原子的正氧化值和負(fù)氧化值的代數(shù)和等于零的規(guī)則，就可計(jì)算出某元素原子的氧化值。例如在硫代硫酸鈉中，已知Na的氧化值為+1，O的氧化值為-2,可以計(jì)算出S的氧化值應(yīng)等于+2;同樣，在連四硫酸
鈉( Na?S?O?)中，可計(jì)算出S的氧化值為2/5或2.5。
  從上述討論可以看出，元素的氧化值可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，而電價(jià)或共價(jià)數(shù)則只有整數(shù)。
  氧化值的概念，常用于氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式的配平。

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