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核外電子如何形成化學鍵

發布時間:2022-06-09 08:41:55

『壹』 共價鍵主要有哪兩種它們是如何形成的有何異同點

兩種類型的共價鍵--σ鍵和π鍵。 (1)σ鍵(sigma bond) 由兩個原子軌道沿軌道對稱軸方向相互重疊導致電子在核間出現概率增大而形成的共價鍵,叫做σ鍵,可以簡記為「頭碰頭」(見下圖)。 σ鍵屬於定域鍵,它可以是一般共價鍵,也可以是配位共價鍵。共價鍵主要有哪兩種?它們是如何形成的?有何異同點

『貳』 兩個原子的核外電子如何克服斥力而成鍵

化學鍵的形成本身就是放熱的過程,這個放熱一部分用來克服電子斥力,多餘的部分就變成熱量

『叄』 什麼是化學鍵化學鍵是怎樣形成的哪些物質有化學鍵那些沒有

1定義: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。
2分類:金屬鍵、離子鍵、共價鍵。
化學鍵的分類
在水分子H2O中2個氫原子和1個氧原子通過化學鍵結合成水分子 。化學鍵有3種極限類型 ,即離子鍵、共價鍵和金屬鍵。離子鍵是由異性電荷產生的吸引作用,例如氯和鈉以離子鍵結合成NaCl。共價鍵是兩個或幾個原子通過共用電子對產生的吸引作用,典型的共價鍵是兩個原子借吸引一對成鍵電子而形成的。例如,兩個氫核同時吸引一對電子,形成穩定的氫分子。金屬鍵則是使金屬原子結合在一起的相互作用,可以看成是高度離域的共價鍵。定位於兩個原子之間的化學鍵稱為定域鍵。由多個原子共有電子形成的多中心鍵稱為離域鍵。除此以外,還有過渡類型的化學鍵:由於粒子對電子吸引力大小的不同,使鍵電子偏向一方的共價鍵稱為極性鍵,由一方提供成鍵電子的化學鍵稱為配位鍵。極性鍵的兩端極限是離子鍵和非極性鍵,離域鍵的兩端極限是定域鍵和金屬鍵。
離子鍵與共價鍵
1、離子鍵[1]是由正負離子之間通過靜電引力吸引而形成的,正負離子為球形或者近似球形,電荷球形對稱分布,那麼離子鍵就可以在各個方向上發生靜電作用,因此是沒有方向性的。
2、一個離子可以同時與多個帶相反電荷的離子互相吸引成鍵,雖然在離子晶體中,一個離子只能與幾個帶相反電荷的離子直接作用(如NaCl中Na+可以與6個Cl-直接作用),但是這是由於空間因素造成的。在距離較遠的地方,同樣有比較弱的作用存在,因此是沒有飽和性的。化學鍵的概念是在總結長期實踐經驗的基礎上建立和發展起來的,用來概括觀察到的大量化學事實,特別是用來說明原子為何以一定的比例結合成具有確定幾何形狀的、相對穩定和相對獨立的、性質與其組成原子完全不同的分子。開始時,人們在相互結合的兩個原子之間畫一根短線作為化學鍵的符號 ;電子發現以後 ,1916年G.N.路易斯提出通過填滿電子穩定殼層形成離子和離子鍵或者通過兩個原子共有一對電子形成共價鍵的概念,建立化學鍵的電子理論。
量子理論建立以後,1927年 W.H.海特勒和F.W.倫敦通過氫分子的量子力學處理,說明了氫分子穩定存在的原因 ,原則上闡明了化學鍵的本質。通過以後許多人 ,物別是L.C.鮑林和R.S.馬利肯的工作,化學鍵的理論解釋已日趨完善。
化學鍵在本質上是電性的,原子在形成分子時,外層電子發生了重新分布(轉移、共用、偏移等),從而產生了正、負電性間的強烈作用力。但這種電性作用的方式和程度有所不同,所以有可將化學鍵分為離子鍵、共價鍵和金屬鍵等。
離子鍵是原子得失電子後生成的陰陽離子之間靠靜電作用而形成的化學鍵。離子鍵的本質是靜電作用。由於靜電引力沒有方向性,陰陽離子之見的作用可在任何方向上,離子鍵沒有方向性。只有條件允許,陽離子周圍可以盡可能多的吸引陰離子,反之亦然,離子鍵沒有飽和性。不同的陰離子和陽離子的半徑、電性不同,所形成的晶體空間點陣並不相同。
共價鍵是原子間通過共用電子對(電子雲重疊)而形成的化學鍵。形成重疊電子雲的電子在所有成鍵的原子周圍運動。一個原子有幾個未成對電子,便可以和幾個自旋方向相反的電子配對成鍵,共價鍵飽和性的產生是由於電子雲重疊(電子配對)時仍然遵循泡利不相容原理。電子雲重疊只能在一定的方向上發生重疊,。共價鍵方向性的產生是由於形成共價鍵時,電子雲重疊的區域越大,形成的共價鍵越穩定,所以,形成共價鍵時總是沿著電子雲重疊程度最大的方向形成(這就是最大重疊原理)。共價鍵有飽和性和方向性。
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。 共價鍵的分類
共價鍵有不同的分類方法。
(1) 按共用電子對的數目分,有單鍵(Cl—Cl)、雙鍵(C=C)、叄鍵(C≡C)等。
(2) 按共用電子對是否偏移分類,有極性鍵(H—Cl)和非極性鍵(Cl—Cl)。
(3) 按提供電子對的方式分類,有正常的共價鍵和配位鍵(共用電子對由一方提供,另一方提供空軌道。如氨分子中的N—H鍵中有一個屬於配位鍵)。
(4) 按電子雲重疊方式分,有σ鍵(電子雲沿鍵軸方向,以「頭碰頭」方式成鍵。如C—C。)和π鍵(電子雲沿鍵軸兩側方向,以「肩並肩」方向成鍵。如C=C中鍵能較小的鍵。)等
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
金屬鍵
1.概述: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)。
2.改性共價鍵理論:在金屬晶體中,自由電子作穿梭運動,它不專屬於某個金屬離子而為整個金屬晶體所共有。這些自由電子與全部金屬離子相互作用,從而形成某種結合,這種作用稱為金屬鍵[1]。由於金屬只有少數價電子能用於成鍵,金屬在形成晶體時,傾向於構成極為緊密的結構,使每個原子都有盡可能多的相鄰原子(金屬晶體一般都具有高配位數和緊密堆積結構),這樣,電子能級可以得到盡可能多的重疊,從而形成金屬鍵。上述假設模型叫做金屬的自由電子模型,稱為改性共價鍵理論。這一理論是1900年德魯德(drude)等人為解釋金屬的導電、導熱性能所提出的一種假設。這種理論先後經過洛倫茨(Lorentz,1904)和佐默費爾德(Sommerfeld,1928)等人的改進和發展,對金屬的許多重要性質都給予了一定的解釋。但是,由於金屬的自由電子模型過於簡單化,不能解釋金屬晶體為什麼有結合力,也不能解釋金屬晶體為什麼有導體、絕緣體和半導體之分。隨著科學和生產的發展,主要是量子理論的發展,建立了能帶理論。

洪德規則

高分辨光譜事實揭示核外電子還存在著一種奇特的量子化運動,人們稱其為自旋運動,用自旋磁量子數(spin m.q.n)表示,每個軌道最多可以容納兩個自旋相反的電子。記做「↑↓」但需要指出,這里的自旋和地球的自轉不同,自旋的實質還是一個等待發現的未解之謎[1]。
原子核也可以存在凈自旋。由於熱平衡,通常這些原子核都是隨機朝向的。但對於一些特定元素,例如氙-129,一部分核自旋也是可能被極化的,這個狀態被叫做超極化,在核磁共振成像中有很重要的應用。
洪德在總結大量光譜和電離勢數據的基礎上提出:電子在簡並軌道上排布時,將盡可能分佔不同的軌道,且自旋平行[3]。對於同一個電子亞層,當電子排布處於
全滿(s^2、p^6、d^10、f^14)
半滿(s^1、p^3、d^5、f^7)
全空(s^0、p^0、d^0、f^0)
時比較穩定。

『肆』 化學中電子層怎麼形成共價鍵

按成鍵方式
σ鍵
σ鍵(sigma bond)
由兩個原子軌道沿軌道對稱軸方向相互重疊導致電子在核間出現概率增大而形成的共價鍵,叫做σ鍵,可以簡記為「頭碰頭」(見右圖)。[11] σ鍵屬於定域鍵,它可以是一般共價鍵,也可以是配位共價鍵。一般的單鍵都是σ鍵。原子軌道發生雜化後形成的共價鍵也是σ鍵。由於σ鍵是沿軌道對稱軸方向形成的,軌道間重疊程度大,所以,通常σ鍵的鍵能比較大,不易斷裂,而且,由於有效重疊只有一次,所以兩個原子間至多隻能形成一條σ鍵。
π鍵(pi bond)
π鍵
成鍵原子的未雜化p軌道,通過平行、側面重疊而形成的共價鍵,叫做π鍵,可簡記為「肩並肩」(見右圖)。[11] π鍵與σ鍵不同,它的成鍵軌道必須是未成對的p軌道。π鍵性質各異,有兩中心,兩電子的定域鍵,也可以是共軛Π鍵和反饋Π鍵。兩個原子間可以形成最多2條π鍵,例如,碳碳雙鍵中,存在一條σ鍵,一條π鍵,而碳碳三鍵中,存在一條σ鍵,兩條π鍵。
π鍵中的π電子可以吸收紫外線並被激發,所以,含有π鍵的化合物有抵禦紫外線的功能,防曬霜正是利用了這個原理防護紫外線對人的傷害。[11]
苯分子中的大π鍵
共軛π鍵具有特殊的穩定性,例如苯環中存在6中心6電子的大π鍵,顯現出芳香性,不易發生加成和氧化反應,而易發生親電取代,與苯環有類似鍵型的化合物包括部分雜環化合物、稠環烴和其他烴類,化學家埃里希·休克爾通過分子軌道計算得出了環烯烴芳香性判定的休克爾規則(亦名4n+2規則),其它常見的非苯芳烴包括薁、[18]輪烯等;而石墨的每一層都有一個無窮大的π鍵,電子在這個超大π鍵中可以自由移動,類似於金屬鍵,這也是石墨可以橫向導電的原因。[11]
δ鍵(delta bond)
δ鍵
由兩個d軌道四重交蓋而形成的共價鍵稱為δ鍵,可簡記為「面對面」(見下圖)。
δ鍵只有兩個節面(電子雲密度為零的平面)。從鍵軸看去,δ鍵的軌道對稱性與d軌道的沒有區別,而希臘字母δ也正來源於d軌道。
δ鍵常出現在有機金屬化合物中,尤其是釕、鉬和錸所形成的化合物。通常所說的「四重鍵」指的就是一個σ鍵、兩個π鍵和一個δ鍵。
其他
以上三種化學鍵經過組合,可以形成各種不同的鍵型,例如,一個σ鍵和兩個π鍵可以組成一個三鍵,但,有證據表明雙原子間的共價鍵最多不能超過六條。

『伍』 價電子指原子核外電子中能與其他原子相互作用形成化學鍵的電子。

這個有規律!
除了電子層達到穩定結構的元素(如稀有氣體等)
只要核外電子數為1,2,3甚至4的元素,主要是失去電子成為陽離子(形成離子鍵)
核外電子數為5,6,7的元素,主要是得到電子成為陰離子(當然有特殊情況,如高氯酸中的氯是+7價)

『陸』 化學鍵是如何形成的

舊鍵斷裂吸收能量,新鍵生成是需要放出能量的.例如:氫氣在氧氣中燃燒生成水,H-H、O-O這之間的化學鍵斷裂,從而重新組成了H-O-H.由於鍵斷裂吸收的能量小於生成新鍵放出的能量,所以這是個放熱反應.
離子鍵是由異性電荷產生的吸引作用,例如氯和鈉以離子鍵結合成NaCl分子。
共價鍵是兩個或幾個原子通過共有電子產生的吸引作用,典型的共價鍵是兩個原子借吸引一對成鍵電子而形成的。例如,兩個氫核同時吸引一對電子,形成穩定的氫分子。
金屬鍵則是使金屬原子結合在一起的相互作用,可以看成是高度離域的共價鍵。
離子鍵是通過兩個或多個原子失去或獲得電子而成為離子後形成。共價鍵是兩個或多個原子共同使用它們的外層電子,
離子鍵往往在金屬與非金屬間形成。同一種元素的原子或不同元素的都可以通過共價鍵結合

『柒』 化學鍵是否由強相互作用引起的嗎

強相互作用是作用於強子之間的力,是目前所知的四種宇宙間基本作用力最強的,也是作用距離第二短的(大約在 10^(-15)~10^(-10) m 范圍內)。最早研究的強相互作用是核子(質子或中子)之間的核力,它是使核子結合成原子核的相互作用。

化學鍵的本質是原子周圍的電子在成鍵前後在空間中重新分配,而這種分配使得能體系的能量降低。
一切化學反應實質上就是原子最外層電子運動狀態的改變;在化學反應中吸收或者釋放的能量就叫做化學能,化學能的來源是在化學反應中由於原子最外層電子運動狀態的改變和原子能級發生變化的結果」。

兩回事,化學鍵是核外電子的事,強相互作用是原子核內的事,不屬於化學研究范圍。

『捌』 原子之間的化學鍵 為什麼會形成(別跟我說是化學反應引起的)

因為微觀的物質粒子,同宏觀的星星一樣,不僅都有萬有引力,而且都有自轉。這樣自轉和萬有引力產生的合力,也使物質粒子像星星一樣,在外圍形成類似衛星軌道、行星軌道,等等各種軌道,而在核的外圍形成平行於核表面的電子軌道。也會像星星形成之初,自身甩出圍繞自身旋轉的下一級星星一樣,即原子在形成之初,由核自身甩出圍繞自身旋轉的下一級—電子。由於最外層電子不是挨著的,這樣最外層有電子的方向,核的引力為平衡。而在兩個最外層電子之間空當方向,因核處於沒有最外層電子方向上,而使核引力產生剩餘。這樣剩餘的引力,就對周圍其它核最外層電子產生吸引,從而達到自身平衡。這種為自身隨時達到平衡,所產生對其它核最外層電子的吸引力,就是原子之間的化學鍵為什麼會形成的原因。不知這么理解問題,與書對不對立。

『玖』 化學鍵是怎樣形成的

就是原子之間為了減少它們的核外電子運動對外界造成的不平衡程度而形成的配對電子,由於不同的原子核外虛體環境對其核外電子的束縛能力的不同,
產生了不同的配對方式即不同的鍵

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