⑴ 有關化學鍵的理論都有那些
人類對物質結合方式的認識源遠流長。在古希臘,恩培多克勒用愛和恨說明物質間的結合和分離,德謨克利特則用原子的漩渦運動說明原子的聚集和分散。中世紀的J.R.格勞伯(1604~1670)提出了物質同類相親、異類相斥的思想。其後還出現了關於物質結合的親和力說,認為物質的微粒具有親和力,由此互相吸引而結合在一起。19世紀初,瑞典化學家 J.J.貝采利烏斯(1779~1848)提出了一種建立在正負電相互吸引的觀念基礎上的電化二元說,從而使親和力說更加系統化。闡明分子中原子相互作用的經典價鍵理論是在原子概念基礎上形成的。1852年,英國化學家E.弗蘭克蘭(1825~1899)提出了原子價概念。1857年,德國化學家F.A.凱庫勒(1829~1896)提出碳四價和碳鏈的概念;1865年,他又揭示出苯的環狀結構。1874年,荷蘭化學家J.H.范霍夫(1852~1911)等提出了碳原子的四個價鍵向正四面體頂點取向的假說。這是有機化合物的結構理論。
20世紀20年代,在N.H.D.玻爾的原子結構理論的基礎上,對價鍵的實質有了新的認識,形成了原子價的電子理論。該理論包括離子鍵理論和共價鍵理論。離子鍵理論是1916年由美國化學家W.科塞爾(1888~1956)提出的。同年,G.N.劉易斯(1875~1946)提出共價鍵理論。但這個理論不能解釋共價鍵的方向性、氧分子的順磁性等,也無法解釋兩個原子為什麼共享一對電子時能相互結合。1927年,W.H.海特勤(1904~)和F.倫敦(1900~1954)提出氫分子成鍵理論。該理論認為兩個氫原子結合成一個氫分子由於電子密度的分布集中在兩個原子核之間而形成化學鍵。現代價鍵理論是將這一成果推廣到其他分子體系而形成的。它認為共價鍵由一對自旋反平行的耦合電子組成,並根據原子軌道最大重疊原理,認為分子中的電子只處於與化學鍵相連接的兩個原子之間的區域內。L.鮑林進而提出共振論對此作了補充。該理論認為分子在若干價鍵結構間共振。1928年,美國化學家R.S.穆利肯(1896~)和F.洪德(1896~)等人提出分子軌道理論,將分子看作一個整體,認為形成化學鍵的電子在整個分子區域內一定的分子軌道上運動。現代化學鍵理論是在量子力學的基礎上形成的,它使電價理論不能解釋的問題獲得滿意的解釋。這種理論目前還在進一步發展中。
⑵ 化學鍵理論的發展
化學鍵理論的建立和發展,日益揭示出關於原子或原子團結合形成分子的機理,大大豐富了人類對原子-分子層次上的物質組成和物質結構的知識,加深了人們對物質及其運動規律的認識。它的研究成果已被用來指導探索新化學反應和合成具有特殊性能的新材料。在這方面的一個突出的事例是20世紀70年代初,科學家們根據化學鍵和鍵能關系的考慮,按照預定的設想,成功地合成了第一個惰氣化合物──六氟鉑酸氙。這一成功不但表明了人類對物質結構及其性質認識的深化,也打破了統治化學界長達70年之久的惰氣不能參加化學反應的形而上學觀念。
⑶ 現代化學鍵理論主要有哪幾方面
現代化學鍵理論主要有如下方面:
兩個原子相互靠近,它們之間存在什麼樣的作用力?多個原子按什麼結構排列,才能形成穩定的分子?這是化學鍵理論討論的主要問題。兩個原子相距較長距離時,它們傾向於相互吸引,而在短距離內它們會相互排斥。
某一對原子間相互吸引力很弱,而另一對原子間吸引力強到足以形成穩定分子。為什麼有這么大的差別?這正是該理論要討論的內容。
化學鍵理論重要意義:
分子中元素原子的電子從一個原子轉移到另一個原子而形成正負離子,由電荷相反的正負離子通過其過剩電荷的庫倫力彼此吸引形成分子,這種靜電庫倫力稱為離子鍵;原子間以共享電子對的方式形成分子,這種化學鍵稱為共價鍵。
在通常情況下,共價鍵共享的電子對分別由兩個原子提供,有時共享的電子對則是由一個原子提供的,這樣的共價鍵稱為配位共價鍵;聯結金屬原子的鍵稱為金屬鍵,金屬鍵的最顯著特點是成鍵電子的流動性,它使金屬表現出高度的導電性和導熱性。
由極性很強的化合物 H-X鍵上的氫原子與另一個鍵中電負性很大的原子 X上的孤立電子相互吸引而形成的分子之間的一種結合力叫氫鍵。氫鍵不是化學鍵,氫鍵屬於分子間作用力。氫鍵的作用力比范德華力強而比化學鍵弱。氫鍵在生理學和蛋白質結構化學上具有重要的意義。
⑷ 配合物的化學鍵理論
配合物的化學鍵理論又稱配合物的雜化軌道理論,即中心原子採取雜化軌道,雜化空軌道接受配體的電子對形成配位鍵,形成配合物。根據配合物的不同形狀中心原子採取不同的雜化軌道。以下是構型和雜化軌道類型的關系
直線型 sp雜化
三角形 sp2雜化
平面四邊形 dsp2
正四面體 sp3
三角雙錐 dsp3
四方錐 d2sp2
正八面體 d2sp3或sp3d2
⑸ 化學鍵理論的介紹
偶聯劑分子應至少含有兩種官能團,第一種官能團在理論上可於增強材料起化學反應,第二種官能團在理論上應能參與樹脂的固化反應,與樹脂分子鏈形成化學鍵結合,於是,偶聯劑分子像「橋」一樣,將增強材料與基體通過共價鍵牢固地連接在一起了。
⑹ 化學鍵包括哪些鍵要全!
化學鍵(chemical bond)是指分子或晶體內相鄰原子(或離子)間強烈的相互作用。
化學鍵可大致分為兩種,一種是離子鍵,就是一個原子的最外層電子圍著另一個原子轉,比如NaCl,就是Na的最外層電子電離,圍著Cl原子轉,這樣Na的電子層結構由2-8-1變為2-8,Cl的電子層結構由2-8-7變為2-8-8,都達到最外層8個電子的穩定結構,Na失去電子顯正價,Cl得到電子顯負價;
另一種是共價鍵,比如CO2,C原子的電子層結構為2-4,O原子的電子層結構為2-6,C原子拿出最外層兩個電子與其中一個O原子結合成兩個共用電子對,又拿出最外層兩個電子與另一個O原子結合成兩個共用電子對,共用電子對同時圍著兩個原子轉,這樣C和O都達到最外層8個電子的穩定結構,電子對更多的是圍著O轉,所以可以視為C顯正價,O顯負價;
Cl2等單質的化學鍵也是共價鍵,兩個Cl原子形成一個共用電子對,都達到最外層8個電子的穩定結構,電子對不更多圍著哪個原子轉,所以兩個Cl都顯0價;
有的化合物既有離子鍵又有共價鍵,比如NaOH,O與H之間有一個共價鍵,「OH」形成一個原子團,與Na之間有一個離子鍵;
對於H原子來說,最外層2個電子是穩定結構,8個不是;
有的化合物中原子不都達到最外層8個電子的穩定結構,比如BF3中的B;
只有共價鍵的(比如CO2)是共價化合物,只有離子鍵的(比如NaCl)是離子化合物,都有的(比如NaOH也是)離子化合物。
1、共價鍵的形成是成鍵電子的原子軌道發生重疊,並且要使共價鍵穩定,必須重疊部分最大。由於除了s軌道之外,其他軌道都有一定伸展方向,因此成鍵時除了s-s的σ鍵(如H2)在任何方向都能最大重疊外,其他軌道所成的鍵都只有沿著一定方向才能達到最大重疊。
2、舊理論:共價鍵形成的條件是原子中必須有成單電子,自旋方向必須相反,由於一個原子的一個成單電子只能與另一個成單電子配對,因此共價鍵有飽和性。如原子與Cl原子形成HCl分子後,不能再與另外一個Cl形成HCl2了。
3、新理論:共價鍵形成時,成鍵電子所在的原子軌道發生重疊並分裂,成鍵電子填入能量較低的軌道即成鍵軌道。如果還有其他的原子參與成鍵的話,其所提供的電子將會填入能量較高的反鍵軌道,形成的分子也將不穩定。像HCL這樣的共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物
⑺ 化學鍵有幾種類型
一、離子鍵
帶相反電荷離子之間的互相作用叫做離子鍵(Ionic Bond),成鍵的本質是陰陽離子間的靜電作用。兩個原子間的電負性相差極大時,一般是金屬與非金屬。例如氯和鈉以離子鍵結合成氯化鈉。電負性大的氯會從電負性小的鈉搶走一個電子,以符合八隅體。
之後氯會以-1價的方式存在,而鈉則以+1價的方式存在,兩者再以庫侖靜電力因正負相吸而結合在一起,因此也有人說離子鍵是金屬與非金屬結合用的鍵結方式。而離子鍵可以延伸,所以並無分子結構。
離子鍵亦有強弱之分。其強弱影響該離子化合物的熔點、沸點和溶解性等性質。離子鍵越強,其熔點越高。離子半徑越小或所帶電荷越多,陰、陽離子間的作用就越強。例如鈉離子的微粒半徑比鉀離子的微粒半徑小,則氯化鈉NaCl中的離子鍵較氯化鉀KCl中的離子鍵強,所以氯化鈉的熔點比氯化鉀的高。
二、共價鍵
原子間通過共用電子形成的化學鍵,叫做共價鍵。
共價鍵的形成是成鍵電子的原子軌道發生重疊,並且要使共價鍵穩定,必須重疊部分最大。由於除了s軌道之外,其他軌道都有一定伸展方向,因此成鍵時除了s-s的σ鍵(如H2)在任何方向都能最大重疊外,其他軌道所成的鍵都只有沿著一定方向才能達到最大重疊。
三、金屬鍵
化學鍵的一種,主要在金屬中存在。由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成。由於電子的自由運動,金屬鍵沒有固定的方向,因而是非極性鍵。金屬鍵有金屬的很多特性。
例如一般金屬的熔點、沸點隨金屬鍵的強度而升高。其強弱通常與金屬離子半徑成逆相關,與金屬內部自由電子密度成正相關(便可粗略看成與原子外圍電子數成正相關)。
化學鍵理論
在「純」離子鍵合的(不切實際的)限制中,電子完美地定位在鍵合中的兩個原子之一上。經典物理學可以理解這種鍵。原子之間的力以各向同性的連續靜電勢為特徵。它們的大小與電荷差異成簡單的比例。
價鍵 (VB) 理論或分子軌道 (MO) 理論可以更好地理解共價鍵。可以使用氧化數、形式電荷和電負性等概念來理解所涉及原子的特性。鍵內的電子密度不分配給單個原子,而是在原子之間離域。在價鍵理論中,鍵合被概念化為由兩個原子通過原子軌道重疊定位和共享的電子對建立。
軌道雜化和共振的概念增強電子對鍵的這個基本概念。在分子軌道理論中,鍵合被視為離域並分布在延伸到整個分子並適應其對稱特性的軌道中,通常通過考慮原子軌道的線性組合(LCAO)。價鍵理論通過空間局部化在化學上更加直觀,使注意力集中在分子發生化學變化的部分。
相比之下,從量子力學的角度來看,分子軌道更「自然」,軌道能量具有物理意義,並且與光電子能譜的實驗電離能直接相關.因此,價鍵理論和分子軌道理論通常被視為相互競爭但互補的框架,可以提供對化學系統的不同見解。
作為電子結構理論的方法,MO 和 VB 方法都可以給出任何所需精度水平的近似值,至少在原則上是這樣。但是,在較低級別,近似值不同,一種方法可能比另一種方法更適合涉及特定系統或屬性的計算。
與純離子鍵中球對稱的庫侖力不同,共價鍵通常是定向的和各向異性的。這些通常根據它們相對於分子平面的對稱性分類為sigma 鍵和pi 鍵。在一般情況下,原子形成介於離子鍵和共價鍵之間的鍵,這取決於所涉及原子的相對電負性。這種類型的鍵稱為極性共價鍵。
以上內容參考:網路-化學鍵
⑻ 化學鍵理論的簡介
化學鍵理論
化學鍵指的是分子內部原子之間的強相互作用力;而那些討論的成鍵原理的理論就是化學鍵理論。
共價鍵、離子鍵和金屬鍵屬於典型的三種化學鍵。
研究化學鍵的理論方法
分子軌道理論 分子軌道採用原子軌道線性組合,如CH4分子,C原子有1s、2s、2p等5個軌道,加上4個H原子1s軌道,共有9個原子軌道,可組合成9個分子軌道。
分子中每個電子看成是在核與其他電子組成的平均勢場中運動,每個電子在整個分子中運動——稱為單電子近似。
分子軌道按能級高低排列,電子從低至高兩兩自旋反平行填入分子軌道。
價鍵理論 價鍵理論很重視化學圖像。
價鍵波函數採用可能形成化學鍵的大量共價結構和少量離子結構形成鍵函數,通過變分計算得到狀態波函數和能量。
密度泛函理論 將體系的能量表達為電子密度的泛函。
將復雜的多電子體系先簡化成沒有相互作用的電子在有效勢場中運動,而將電子相互作用歸入交換關聯的泛函中。
化學鍵理論的建立和發展
化學鍵理論所揭示的原子或原子團結合形成分子的機理,豐富了人們關於原子—分子層次中物質的組成與物質的結構中的了解,提高了人們關於物質和物質的運動規律的認知。
此外,化學鍵理論的相關研究成果已經被用作探索和直到新的化學反應與具有特殊性能的新材料。
以上就是科學高分網整理的有關化學鍵理論的相關內容,如有疑問可以在後台留言,希望對同學們有所幫助。
更多信息可以參考 化學鍵理論
⑼ 化學鍵有哪些
化學鍵(chemical bond)是指分子內或晶體內相鄰兩個或多個原子(或離子)間強烈的相互作用力的統稱.高中定義:使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵.
包括離子鍵、共價鍵、金屬鍵、極性鍵、非極性鍵、配位鍵等.
化學鍵(chemical bond)是純凈物分子內或晶體內相鄰兩個或多個原子(或離子)間強烈的相互作用力的統稱。使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵。
離子鍵、共價鍵、金屬鍵各自有不同的成因,離子鍵是通過原子間電子轉移,形成正負離子,由靜電作用形成的。共價鍵的成因較為復雜,路易斯理論認為,共價鍵是通過原子間共用一對或多對電子形成的,其他的解釋還有價鍵理論,價層電子互斥理論,分子軌道理論和雜化軌道理論等。金屬鍵是一種改性的共價鍵,它是由多個原子共用一些自由流動的電子形成的。
在一個水分子中2個氫原子和1個氧原子就是通過化學鍵結合成水分子。由於原子核帶正電,電子帶負電,所以我們可以說,所有的化學鍵都是由兩個或多個原子核對電子同時吸引的結果所形成。化學鍵有3種類型 ,即離子鍵、共價鍵、金屬鍵(氫鍵不是化學鍵,它是分子間力的一種)。
⑽ 試述共價鍵的本質.共價鍵理論包括哪些理論各有什麼缺點
共價鍵(covalent bond),是化學鍵的一種,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,由此組成比較穩定的化學結構叫做共價鍵,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。其本質是原子軌道重疊後,高概率地出現在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用。
主要有兩種理論:一是現代價鍵理 論,二是分子軌道理論。
現代價鍵理論簡稱 VB 法,又稱電子配對法。其主要論點有:原子在未化合前有未成對電子, 這些未成對的電子,如果自旋方向相反的話,則可兩兩結合成電子對,這時原子軌道發生重 疊,電子在兩核間出現機會較多,電子雲密度較大,體系的能量降低,就能生成一個共價鍵; 一個電子與另一個電子配對後就不能再與第三個電子配對;如果原子軌道重疊越多,所形成 的共價鍵就越穩定,等等。
分子軌道理論,簡稱 MO 法,它是現代價鍵理論的完善和發展,其主要論點有:能量相近的 原子軌道可以組合成分子軌道;由原子軌道組成分子軌道的數目不變,而軌道能量改變;能 量低於原子軌道的分子軌道為成鍵軌道,反之為反鍵軌道,能量等於原子軌道的分子軌道為 非鍵軌道;分子中的電子在一定的「分子軌道」上運動;在不違背每一個分子軌道只容納兩 個自旋方向相反的電子的原則下,分子中的電子將優先佔據能量最低的分子軌道,並盡可能 分佔不同的軌道,且自旋方向相同;在成鍵時,原子軌道重疊越多,所生成的鍵越穩定;分 子軌道中電子的排布也遵循原子軌道電子排布的原則,即堡里不相容原理、能量最低原理、 洪特規則和軌道最大重疊原理;等等。