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今日,小编在此为大家梳理了高中化学中的键合理论,所有相关知识点均已收录其中。喜欢这一内容的小伙伴们不妨收藏起来,并且别忘了分享给你的朋友们哦!
1、化学键的分类:
化学键可以分为离子键和共价键两种类型。在电负性的考量下,当原子间的电负性差异较大时,它们会通过离子键结合在一起;相反,如果原子间的电负性差异较小,它们则会通过共价键相互连接。
【说明】氢键与范德华力是分子间作用力,不是化学键。
2、共价键的形成及本质:
①定义:原子间通过共用电子对形成的化学键;
其核心在于,电子在两个原子核之间以较高频率出现,并与之产生显著的电性相互作用。
构成要素:当非金属元素的电负性相仿或其差异不大时,这些元素原子之间,或是非金属原子与金属原子之间,均较易形成共价键。
3、共价键的类型——δ键和π键:
δ键指的是在两个原子形成化学键的过程中,电子云以“头碰头”的形式紧密接触,从而构成的一种共价键(其重叠程度较高)。这种重叠模式能够确保能量处于最低状态,因而最为稳定;δ键具有轴对称特性,能够围绕连接两个成键原子的直线进行旋转。
π键的构成方式是电子云以“肩并肩”的形式进行重叠,这种重叠的幅度相对较小;成键的电子云由两部分组成,它们分别位于由两个原子核构成的平面两侧;这两部分电子云互为镜像;并且,它们不能围绕连接成键两原子核的直线进行旋转。
所有的共价单键均为δ键,而在共价双键和三键中,仅存在一个δ键。相较于δ键,π键的稳定性较差,更容易发生断裂。
4、共价键的特征:
①饱和性:指每个原子形成共价键的数目是确定的;
在形成化学键的过程中,应确保成键原子的轨道实现最大限度的重叠,且重叠需尽可能在电子云密度最高的区域进行。当成键电子云的密度增加时,所形成的共价键也会相应增强。(这一特性决定了键角的分布。)
5、化学键的参数:
键能指的是当1摩尔气态基态原子形成化学键时释放出的最小能量,或者说是断开1摩尔气态AB分子中的化学键,使其各自生成气态A原子和气态B原子所需吸收的能量,即A-B键的键能。需要注意的是,这里的关键词包括气态、基态原子以及1摩尔的化学键。通常情况下,键能数值越大,所形成的化学键就越稳定。
键长大致等同于构成共价键的两个原子间的核距离。键长越短,其键能越强,从而使得化学键更加稳固。
键角,指的是在多原子分子中,由两个共价键所形成的夹角。这一夹角对分子的立体结构以及分子的极性有着决定性的影响。
6、键的极性和分子的极性:
①极性键和非极性键:
由不同元素原子构成的共价键属于极性键;而由相同元素原子构成的共价键则被称为非极性键。
分类标准:依据电子对的共享情况是否发生移动;若电子对发生移动,则形成极性共价键;若电子对未发生移动,则构成非极性共价键。
电负性差异显著时,元素的非金属性强弱差异亦随之增大,导致共有的电子对在两个原子之间发生更明显的偏移,从而使得整体极性增强。
在极性键中,非金属性较强的元素原子对共用电子对的吸引力较大,导致电子对更倾向于靠近该原子,从而使该原子带有部分负电荷,并表现出负的化合价;而电子对偏离的那一方则会带有部分正电荷。
②分子的极性
非极性分子:正负电荷中心重合的分子称为非极性分子。
例如:X2
型双原子分子,例如氢气分子(H2)、氯气分子(Cl2)、溴气分子(Br2)等,以及XYn型多原子分子中,键的极性相互抵消的分子,比如二氧化碳(CO2)、四氯化碳(CCl4)等,均归类于非极性分子。
极性分子:正负电荷中心不重合的分子称为极性分子。
XY型双原子分子,例如HF、HCl、CO、NO等,以及XYn型多原子分子中,那些键的极性无法相互抵消的分子,如SO2、H2O、NH3等,均属于极性分子范畴。
判断分子的极性,可通过观察分子的正电荷和负电荷的中心是否相一致,或者通过分析分子的空间结构是否呈现出对称性。
极性键与极性分子、非极性键与非极性分子之间并不存在直接的对应关系。在判断分子的极性时,我们应当关注分子的空间结构以及键的极性是否能够相互抵消。
③分子极性的应用
相似相溶定律指出,非极性溶质通常能够溶解于非极性溶剂之中,而极性溶质则通常能够溶解于极性溶剂中。
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