内容正文:
专题03 共价键
一.共价键的形成与特征
1.共价键的形成
(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
(2)成键的粒子:一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。
(3)本质:原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。
2.共价键的特征
(1)饱和性
按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋状态相反的电子配对成键,这就是共价键的饱和性。
(2)方向性
除s轨道是球形对称外,其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时,原子轨道重叠的越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,所以共价键具有方向性。
二.共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)
1.σ键
形成
由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成
类型
s-s型
s-p型
p-p型
特征
以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称;σ键的强度较大
2.π键
形成
由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成
p-p π键
特征
π键的电子云具有镜面对称性,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像;π键不能旋转;不如σ键牢固,较易断裂
3.判断σ键、π键的一般规律
共价单键为σ键;共价双键中有一个σ键、一个π键;共价三键由一个σ键和两个π键组成。
三.键能
1.概念
气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值,单位是kJ·mol-1。
2.应用
(1)判断共价键的稳定性
原子间形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,释放能量越多,所形成的共价键键能越大,共价键越稳定。
(2)判断分子的稳定性
一般来说,结构相似的分子,共价键的键能越大,分子越稳定。
(3)利用键能计算反应热
ΔH=反应物总键能-生成物总键能
四.键长和键角
1.键长
(1)概念:构成化学键的两个原子的核间距,因此原子半径决定共价键的键长,原子半径越小,共价键的键长越短。
(2)应用:共价键的键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定,反之亦然。
2.键角
(1)概念:在多原