⑴ 有关化学键的理论都有那些
人类对物质结合方式的认识源远流长。在古希腊,恩培多克勒用爱和恨说明物质间的结合和分离,德谟克利特则用原子的漩涡运动说明原子的聚集和分散。中世纪的J.R.格劳伯(1604~1670)提出了物质同类相亲、异类相斥的思想。其后还出现了关于物质结合的亲和力说,认为物质的微粒具有亲和力,由此互相吸引而结合在一起。19世纪初,瑞典化学家 J.J.贝采利乌斯(1779~1848)提出了一种建立在正负电相互吸引的观念基础上的电化二元说,从而使亲和力说更加系统化。阐明分子中原子相互作用的经典价键理论是在原子概念基础上形成的。1852年,英国化学家E.弗兰克兰(1825~1899)提出了原子价概念。1857年,德国化学家F.A.凯库勒(1829~1896)提出碳四价和碳链的概念;1865年,他又揭示出苯的环状结构。1874年,荷兰化学家J.H.范霍夫(1852~1911)等提出了碳原子的四个价键向正四面体顶点取向的假说。这是有机化合物的结构理论。
20世纪20年代,在N.H.D.玻尔的原子结构理论的基础上,对价键的实质有了新的认识,形成了原子价的电子理论。该理论包括离子键理论和共价键理论。离子键理论是1916年由美国化学家W.科塞尔(1888~1956)提出的。同年,G.N.刘易斯(1875~1946)提出共价键理论。但这个理论不能解释共价键的方向性、氧分子的顺磁性等,也无法解释两个原子为什么共享一对电子时能相互结合。1927年,W.H.海特勤(1904~)和F.伦敦(1900~1954)提出氢分子成键理论。该理论认为两个氢原子结合成一个氢分子由于电子密度的分布集中在两个原子核之间而形成化学键。现代价键理论是将这一成果推广到其他分子体系而形成的。它认为共价键由一对自旋反平行的耦合电子组成,并根据原子轨道最大重叠原理,认为分子中的电子只处于与化学键相连接的两个原子之间的区域内。L.鲍林进而提出共振论对此作了补充。该理论认为分子在若干价键结构间共振。1928年,美国化学家R.S.穆利肯(1896~)和F.洪德(1896~)等人提出分子轨道理论,将分子看作一个整体,认为形成化学键的电子在整个分子区域内一定的分子轨道上运动。现代化学键理论是在量子力学的基础上形成的,它使电价理论不能解释的问题获得满意的解释。这种理论目前还在进一步发展中。
⑵ 化学键理论的发展
化学键理论的建立和发展,日益揭示出关于原子或原子团结合形成分子的机理,大大丰富了人类对原子-分子层次上的物质组成和物质结构的知识,加深了人们对物质及其运动规律的认识。它的研究成果已被用来指导探索新化学反应和合成具有特殊性能的新材料。在这方面的一个突出的事例是20世纪70年代初,科学家们根据化学键和键能关系的考虑,按照预定的设想,成功地合成了第一个惰气化合物──六氟铂酸氙。这一成功不但表明了人类对物质结构及其性质认识的深化,也打破了统治化学界长达70年之久的惰气不能参加化学反应的形而上学观念。
⑶ 现代化学键理论主要有哪几方面
现代化学键理论主要有如下方面:
两个原子相互靠近,它们之间存在什么样的作用力?多个原子按什么结构排列,才能形成稳定的分子?这是化学键理论讨论的主要问题。两个原子相距较长距离时,它们倾向于相互吸引,而在短距离内它们会相互排斥。
某一对原子间相互吸引力很弱,而另一对原子间吸引力强到足以形成稳定分子。为什么有这么大的差别?这正是该理论要讨论的内容。
化学键理论重要意义:
分子中元素原子的电子从一个原子转移到另一个原子而形成正负离子,由电荷相反的正负离子通过其过剩电荷的库伦力彼此吸引形成分子,这种静电库伦力称为离子键;原子间以共享电子对的方式形成分子,这种化学键称为共价键。
在通常情况下,共价键共享的电子对分别由两个原子提供,有时共享的电子对则是由一个原子提供的,这样的共价键称为配位共价键;联结金属原子的键称为金属键,金属键的最显着特点是成键电子的流动性,它使金属表现出高度的导电性和导热性。
由极性很强的化合物 H-X键上的氢原子与另一个键中电负性很大的原子 X上的孤立电子相互吸引而形成的分子之间的一种结合力叫氢键。氢键不是化学键,氢键属于分子间作用力。氢键的作用力比范德华力强而比化学键弱。氢键在生理学和蛋白质结构化学上具有重要的意义。
⑷ 配合物的化学键理论
配合物的化学键理论又称配合物的杂化轨道理论,即中心原子采取杂化轨道,杂化空轨道接受配体的电子对形成配位键,形成配合物。根据配合物的不同形状中心原子采取不同的杂化轨道。以下是构型和杂化轨道类型的关系
直线型 sp杂化
三角形 sp2杂化
平面四边形 dsp2
正四面体 sp3
三角双锥 dsp3
四方锥 d2sp2
正八面体 d2sp3或sp3d2
⑸ 化学键理论的介绍
偶联剂分子应至少含有两种官能团,第一种官能团在理论上可于增强材料起化学反应,第二种官能团在理论上应能参与树脂的固化反应,与树脂分子链形成化学键结合,于是,偶联剂分子像“桥”一样,将增强材料与基体通过共价键牢固地连接在一起了。
⑹ 化学键包括哪些键要全!
化学键(chemical bond)是指分子或晶体内相邻原子(或离子)间强烈的相互作用。
化学键可大致分为两种,一种是离子键,就是一个原子的最外层电子围着另一个原子转,比如NaCl,就是Na的最外层电子电离,围着Cl原子转,这样Na的电子层结构由2-8-1变为2-8,Cl的电子层结构由2-8-7变为2-8-8,都达到最外层8个电子的稳定结构,Na失去电子显正价,Cl得到电子显负价;
另一种是共价键,比如CO2,C原子的电子层结构为2-4,O原子的电子层结构为2-6,C原子拿出最外层两个电子与其中一个O原子结合成两个共用电子对,又拿出最外层两个电子与另一个O原子结合成两个共用电子对,共用电子对同时围着两个原子转,这样C和O都达到最外层8个电子的稳定结构,电子对更多的是围着O转,所以可以视为C显正价,O显负价;
Cl2等单质的化学键也是共价键,两个Cl原子形成一个共用电子对,都达到最外层8个电子的稳定结构,电子对不更多围着哪个原子转,所以两个Cl都显0价;
有的化合物既有离子键又有共价键,比如NaOH,O与H之间有一个共价键,“OH”形成一个原子团,与Na之间有一个离子键;
对于H原子来说,最外层2个电子是稳定结构,8个不是;
有的化合物中原子不都达到最外层8个电子的稳定结构,比如BF3中的B;
只有共价键的(比如CO2)是共价化合物,只有离子键的(比如NaCl)是离子化合物,都有的(比如NaOH也是)离子化合物。
1、共价键的形成是成键电子的原子轨道发生重叠,并且要使共价键稳定,必须重叠部分最大。由于除了s轨道之外,其他轨道都有一定伸展方向,因此成键时除了s-s的σ键(如H2)在任何方向都能最大重叠外,其他轨道所成的键都只有沿着一定方向才能达到最大重叠。
2、旧理论:共价键形成的条件是原子中必须有成单电子,自旋方向必须相反,由于一个原子的一个成单电子只能与另一个成单电子配对,因此共价键有饱和性。如原子与Cl原子形成HCl分子后,不能再与另外一个Cl形成HCl2了。
3、新理论:共价键形成时,成键电子所在的原子轨道发生重叠并分裂,成键电子填入能量较低的轨道即成键轨道。如果还有其他的原子参与成键的话,其所提供的电子将会填入能量较高的反键轨道,形成的分子也将不稳定。像HCL这样的共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物
⑺ 化学键有几种类型
一、离子键
带相反电荷离子之间的互相作用叫做离子键(Ionic Bond),成键的本质是阴阳离子间的静电作用。两个原子间的电负性相差极大时,一般是金属与非金属。例如氯和钠以离子键结合成氯化钠。电负性大的氯会从电负性小的钠抢走一个电子,以符合八隅体。
之后氯会以-1价的方式存在,而钠则以+1价的方式存在,两者再以库仑静电力因正负相吸而结合在一起,因此也有人说离子键是金属与非金属结合用的键结方式。而离子键可以延伸,所以并无分子结构。
离子键亦有强弱之分。其强弱影响该离子化合物的熔点、沸点和溶解性等性质。离子键越强,其熔点越高。离子半径越小或所带电荷越多,阴、阳离子间的作用就越强。例如钠离子的微粒半径比钾离子的微粒半径小,则氯化钠NaCl中的离子键较氯化钾KCl中的离子键强,所以氯化钠的熔点比氯化钾的高。
二、共价键
原子间通过共用电子形成的化学键,叫做共价键。
共价键的形成是成键电子的原子轨道发生重叠,并且要使共价键稳定,必须重叠部分最大。由于除了s轨道之外,其他轨道都有一定伸展方向,因此成键时除了s-s的σ键(如H2)在任何方向都能最大重叠外,其他轨道所成的键都只有沿着一定方向才能达到最大重叠。
三、金属键
化学键的一种,主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。
例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关,与金属内部自由电子密度成正相关(便可粗略看成与原子外围电子数成正相关)。
化学键理论
在“纯”离子键合的(不切实际的)限制中,电子完美地定位在键合中的两个原子之一上。经典物理学可以理解这种键。原子之间的力以各向同性的连续静电势为特征。它们的大小与电荷差异成简单的比例。
价键 (VB) 理论或分子轨道 (MO) 理论可以更好地理解共价键。可以使用氧化数、形式电荷和电负性等概念来理解所涉及原子的特性。键内的电子密度不分配给单个原子,而是在原子之间离域。在价键理论中,键合被概念化为由两个原子通过原子轨道重叠定位和共享的电子对建立。
轨道杂化和共振的概念增强电子对键的这个基本概念。在分子轨道理论中,键合被视为离域并分布在延伸到整个分子并适应其对称特性的轨道中,通常通过考虑原子轨道的线性组合(LCAO)。价键理论通过空间局部化在化学上更加直观,使注意力集中在分子发生化学变化的部分。
相比之下,从量子力学的角度来看,分子轨道更“自然”,轨道能量具有物理意义,并且与光电子能谱的实验电离能直接相关.因此,价键理论和分子轨道理论通常被视为相互竞争但互补的框架,可以提供对化学系统的不同见解。
作为电子结构理论的方法,MO 和 VB 方法都可以给出任何所需精度水平的近似值,至少在原则上是这样。但是,在较低级别,近似值不同,一种方法可能比另一种方法更适合涉及特定系统或属性的计算。
与纯离子键中球对称的库仑力不同,共价键通常是定向的和各向异性的。这些通常根据它们相对于分子平面的对称性分类为sigma 键和pi 键。在一般情况下,原子形成介于离子键和共价键之间的键,这取决于所涉及原子的相对电负性。这种类型的键称为极性共价键。
以上内容参考:网络-化学键
⑻ 化学键理论的简介
化学键理论
化学键指的是分子内部原子之间的强相互作用力;而那些讨论的成键原理的理论就是化学键理论。
共价键、离子键和金属键属于典型的三种化学键。
研究化学键的理论方法
分子轨道理论 分子轨道采用原子轨道线性组合,如CH4分子,C原子有1s、2s、2p等5个轨道,加上4个H原子1s轨道,共有9个原子轨道,可组合成9个分子轨道。
分子中每个电子看成是在核与其他电子组成的平均势场中运动,每个电子在整个分子中运动——称为单电子近似。
分子轨道按能级高低排列,电子从低至高两两自旋反平行填入分子轨道。
价键理论 价键理论很重视化学图像。
价键波函数采用可能形成化学键的大量共价结构和少量离子结构形成键函数,通过变分计算得到状态波函数和能量。
密度泛函理论 将体系的能量表达为电子密度的泛函。
将复杂的多电子体系先简化成没有相互作用的电子在有效势场中运动,而将电子相互作用归入交换关联的泛函中。
化学键理论的建立和发展
化学键理论所揭示的原子或原子团结合形成分子的机理,丰富了人们关于原子—分子层次中物质的组成与物质的结构中的了解,提高了人们关于物质和物质的运动规律的认知。
此外,化学键理论的相关研究成果已经被用作探索和直到新的化学反应与具有特殊性能的新材料。
以上就是科学高分网整理的有关化学键理论的相关内容,如有疑问可以在后台留言,希望对同学们有所帮助。
更多信息可以参考 化学键理论
⑼ 化学键有哪些
化学键(chemical bond)是指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.高中定义:使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键.
包括离子键、共价键、金属键、极性键、非极性键、配位键等.
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,由静电作用形成的。共价键的成因较为复杂,路易斯理论认为,共价键是通过原子间共用一对或多对电子形成的,其他的解释还有价键理论,价层电子互斥理论,分子轨道理论和杂化轨道理论等。金属键是一种改性的共价键,它是由多个原子共用一些自由流动的电子形成的。
在一个水分子中2个氢原子和1个氧原子就是通过化学键结合成水分子。由于原子核带正电,电子带负电,所以我们可以说,所有的化学键都是由两个或多个原子核对电子同时吸引的结果所形成。化学键有3种类型 ,即离子键、共价键、金属键(氢键不是化学键,它是分子间力的一种)。
⑽ 试述共价键的本质.共价键理论包括哪些理论各有什么缺点
共价键(covalent bond),是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键,或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。其本质是原子轨道重叠后,高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
主要有两种理论:一是现代价键理 论,二是分子轨道理论。
现代价键理论简称 VB 法,又称电子配对法。其主要论点有:原子在未化合前有未成对电子, 这些未成对的电子,如果自旋方向相反的话,则可两两结合成电子对,这时原子轨道发生重 叠,电子在两核间出现机会较多,电子云密度较大,体系的能量降低,就能生成一个共价键; 一个电子与另一个电子配对后就不能再与第三个电子配对;如果原子轨道重叠越多,所形成 的共价键就越稳定,等等。
分子轨道理论,简称 MO 法,它是现代价键理论的完善和发展,其主要论点有:能量相近的 原子轨道可以组合成分子轨道;由原子轨道组成分子轨道的数目不变,而轨道能量改变;能 量低于原子轨道的分子轨道为成键轨道,反之为反键轨道,能量等于原子轨道的分子轨道为 非键轨道;分子中的电子在一定的“分子轨道”上运动;在不违背每一个分子轨道只容纳两 个自旋方向相反的电子的原则下,分子中的电子将优先占据能量最低的分子轨道,并尽可能 分占不同的轨道,且自旋方向相同;在成键时,原子轨道重叠越多,所生成的键越稳定;分 子轨道中电子的排布也遵循原子轨道电子排布的原则,即堡里不相容原理、能量最低原理、 洪特规则和轨道最大重叠原理;等等。