共價鍵簡介:
共價鍵(covalent bond),是化學(xué)鍵的一種,兩個或多個原子共同使用它們的外層電子,在理想情況下達到電子飽和的狀態(tài),由此組成比較穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)叫做共價鍵,或者說共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用。其本質(zhì)是原子軌道重疊后,高概率地出現(xiàn)在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用。需要指出:氫鍵雖然存在軌道重疊,但通常不算作共價鍵,而屬于分子間作用力。共價鍵與離子鍵之間沒有嚴格的界限,通常認為,兩元素電負性差值大于1.7時,成離子鍵;小于1.7時,成共價鍵。
共價鍵主要特點:
飽和性
在共價鍵的形成過程中,因為每個原子所能提供的未成對電子數(shù)是一定的,一個原子的一個未成對電子與其他原子的未成對電子配對后,就不能再與其它電子配對,即,每個原子能形成的共價鍵總數(shù)是一定的,這就是共價鍵的飽和性。[11] 共價鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系 ,是定比定律(law of definite proportion)的內(nèi)在原因之一。
方向性
除s軌道是球形的以外,其它原子軌道都有其固定的延展方向,所以共價鍵在形成時,軌道重疊也有固定的方向,共價鍵也有它的方向性,共價鍵的方向決定著分子的構(gòu)形。影響共價鍵的方向性的因素為軌道伸展方向
共價鍵化學(xué)性質(zhì):
化學(xué)變化的本質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成,化學(xué)反應(yīng)中,共價鍵存在兩種斷裂方式,在化學(xué)反應(yīng)尤其是有機化學(xué)中有重要影響。
均裂與自由基反應(yīng)
共價鍵在發(fā)生均裂時,成鍵電子平均分給兩個原子(團),均裂產(chǎn)生的帶單電子的原子(團)稱為自由基,用“R?”表示,自由基具有反應(yīng)活性,能參與化學(xué)反應(yīng),自由基反應(yīng)一般在光或熱的作用下進行。
異裂與離子型反應(yīng)
共價鍵發(fā)生異裂時生成正、負離子,例如氯化氫在水中電離成氫離子和氯離子。有機物共價鍵異裂生成的碳正離子和負離子是有機反應(yīng)的活潑物種,往往在生成的一瞬間就參加反應(yīng),但可以證明其存在。
由共價鍵異裂引發(fā)的反應(yīng)稱離子型反應(yīng),其下又可分為兩種
?親電反應(yīng)(electrophilic reaction)
?親核反應(yīng)(nucleophilic reaction)
離子型反應(yīng)一般在酸堿或極性物質(zhì)的催化下進行。
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