化学键

这是一篇关于化学键的思维导图。化学键（chemical bond）是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称。使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。离子键、共价键、金属键各自有不同的成因，离子键是通过原子间电子转移，形成正负离子，

化学键

• 离子键
  • 形成：阴阳离子之间的静电引力
    • 离子键的本质特征
  • 性质：没有方向性与饱和性（例如：NaCl）
  • 离子极化：自身电场作用产生的诱导偶极
    • 离子的电子云变形
  • 强度（晶格能）：离子电荷、半径和电子构型
    • 决定了离子化合物的性质
• 共价键
  • 形成：原子之间通过共用电子对形成的相互作用
  • 性质
    • 1. 方向性：电子云的最大重 叠方向（H2的共价键无方向性）
    • 2. 饱和性：原子与原子之间形 成一定的共价键数目
  • 类型
    • 1.原子轨道重叠方式不同
      • 键：”头碰头“ ，轴对称，最大程度的重 叠，键能大、稳定性高（例：H2的共价键）
      • 键：”肩并肩“，镜面对称，电子 活泼，容易发生化学反应
    • 2.共用电子对是否偏移
      • 非极性键：共用电子对不发生偏移（例：N2）
      • 极性键：共用电子对发生偏移（例：HCl）
  • 属性
    • 键长L：成键原子的原子核之间的平均距离
    • 键能E：共价键断裂时吸收的热
    • 化学键的强弱
    • 键角：键与键之间的夹角
    • 键的极性与诱导效应
      • 极性（偶极矩度量）
        • 偶极矩=0 非极性键
        • 偶极矩0 极性键 偶极矩越大，极性越大
      • 诱导效应：电负性大的与电负性小的相连时，电负 性大的带“-”，电负性小的带“+”，且正电荷具 有传递性（例：CH3CH2CH2Cl）
    • 分子的几何构型
• 金属键
  • 形成：紧密堆积使得金属的原子轨道最大程度的重叠，形成金属键
  • 性质：无方向性和饱和性，也没有固定的键能
  • 强度：金属键强度的差别很大，所以不同的金属特性不同。金属键的强弱与自由电子多少，离子半径，和电子层结构等复杂因素有关
• 价层电子对互斥理论
• 分子轨道理论
• 杂化轨道理论
  • 解释共价键的方向性以及分子的空间构型
  • 等性杂化：一组能量 相等的轨道
    • s-p型
      • sp杂化：一条ns轨道与 一条np轨道组合而成 （夹角180°，伸展方向 呈直线型）（例：BeCl2）
      • sp2杂化：一条ns轨道与 两条np轨道组合而成 （夹角为120°，伸展方向 呈平面三角形）（例：BF3）
      • sp3杂化：一条ns轨道与 三条np轨道组合而成 （夹角为109°28′，伸展方向 呈四面体型）（例：CH4）
    • s-p-d型
      • sp3d（夹角为90°，120°或180°，在 空间呈三角双锥分布）（例：PCl5）
      • sp3d2（夹角为90°或180°，在 空间呈正八面体分布）（例：SF6）
      • sp3d3（在空间呈五角双锥分布）
  • 不等性杂化：一组能量 不相等的轨道
• 分子间作用力
  • 范德华力
    • 取向力：本质是静电引力，与热力学温度成反比，与分子偶极距的平方成正比，与分子间距离的七次方成反比
    • 诱导力：本质是静电引力，与分子偶极距的平方成正比，与被诱导分子的变形性成正比
    • 色散力：瞬间偶极产生的作用力。与分子的变形性有关，变形性越强，色散力越大
  • 氢键
    • 注意氢键不是化学键
    • 形成：当两个分子相互靠近时，带正电荷的H与另一分子中含有孤电子对，带有部分负电荷的O、F、N原子产生相互吸引，这种吸引力即氢键
    • 性质：方向性和饱和性
    • 强度：氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关，电负性越大， 形成的氢键越强（例：F——H----F>O——H----O）
    • 对熔沸点的影响：分子间形成氢键时，化合物的熔沸点显著升高 能够形成分子内氢键的化合物不如能够形成分子间氢键的化合物熔沸点高 （例：熔沸点比较：对硝基苯酚>邻硝基苯酚）