内容正文:
3种化学键+2种分子间作用力
一、3种化学键
化学键的定义:使离子相结合或原子相结合的强烈作用力。根据成键粒子和粒子间的相互作用,可分为离子键、共价键和金属键。
1、 离子键:
(1)离子键定义:带相反电荷离子之间的强烈相互作用;
离子键中“静电作用”包括静电吸引和静电排斥,且二者达到平衡。
(2)成键粒子:阴、阳离子;
(3)成键实质:阴、阳离子的静电作用(不是静电吸引);
(4)无方向性,无饱和性;
(5)形成条件:通常活泼金属与活泼非金属经电子得失,形成离子键;铵根离子与酸根离子之间形成离子键;
由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
2、 共价键:
(1) 共价键定义:原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用;
(2)成键粒子:原子;
(3)成键实质:共用电子对与成键原子间的电性作用;
(4)有方向性,有饱和性;
(5)形成条件:非金属元素之间通常形成共价键,
但非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键,如NH4Cl;
(6)共价键上午本质是原子之间形成共用电子对(电子云的重叠);
(7)共价键的分类:
①根据成键原子电子云重叠方式可分为σ键和π键:
σ键:电子云“头碰头”重叠;
π键:电子云“肩并肩”重叠;
大π键:是一种在多个原子间形成的π键,其电子不局限于两个原子之间,而是在多个原子构成的平面上自由移动,具有离域性;
σ键
H2的σ键形成:
HCl的σ键形成:
Cl2的σ键形成:
π键
大π键
苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合,形成了一个以6个碳原子为中心的大π键,这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同
②共价键根据电子对的偏移分为极性和非极性:
极性键:共用电子对发生偏移,极性键中的两个键合原子,一个呈正电性(σ+),另一个呈负电性(σ-),可能为σ键或π键
非极性键:共用电子对不发生偏移,可能为σ键或π键;
区分极性键与非极性键看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。
臭氧是极性分子:臭氧分子的空间结构与水分子的相似其分子有极性,但很微弱,仅是水分子的极性的28%。臭氧分子中的共价键是极性键,其中心氧原子是呈正电性的,而端位的两个氧原子是呈负电性的。由于臭氧的极性微弱它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶
解度。
③共价键根据成键电子对数单键、双键、三键;
单键:原子间有一对共用电子对,为σ键;
双键:原子间有两对共用电子对,为1个σ键,1个π键;
三键:原子间有三对共用电子对,为1个σ键,2个π键;
3、 金属键:
(1)金属键定义:金属阳离子、自由电子所形成的强烈相互作用;
(2)成键粒子:金属阳离子、自由电子;
(3)成键实质:金属阳离子与自由电子间的电性作用;
(4)无方向性;无饱和性;
(5)形成条件:金属原子之间形成金属键;
二、2种分子间作用力
1.分子间作用力
(1)概念:物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。
(2)分类:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱:范德华力<氢键<化学键。
2.范德华力
①范德华力分子间普遍存在,无方向性、无饱和性,范德华力约比化学键的键能小1~ 2个数量级。
②范德华力主要影响:范德华力主要影响物质的物理性质,如熔、沸点等。范德华力越大,物质的熔、沸点越高;
③影响范德华力的强度的因素:一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大;分子的极性越大,范德华力也越大。
3.氢键
(1)形成:已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键;
(2)表示方法:X—H…Y—(X、Y为N、O、F“—”表示共价键。“...表示形成的氢键”);
(3)特征:具有一定的方向性和饱和性。
(4)影响氢键强度的因素:对于X—H…Y,X、Y的电负性越大,氢键强度越大;Y原子的半径越小,氢键键能越大;X中含有吸电子基团,也会导致氢键强度增大;
(5)分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种;
(6)分子间氢键对物质性质的影响
A.对物质溶沸点的影响:
①存在分子间氢键的物质,具有较高的熔、沸点。例如:NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高,这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键;
②互为同分异构体的物质,能形成分子内氢键的,其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如:邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,当对羟基苯甲醛熔化时,需要较多的能量克服分子间氢键,所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点;
B.对物质溶解度的影响:溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键,则溶质的溶解度明显的大;分子内氢键的形成导致溶解度减小。
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