A. 请问怎么判断一个化合物中都有什么化学键
共价键和离子键是并列关系的两中不同的成键方式,是成键结果。
而极性键、非极性键是属于共价键的,他们是共价键的两中形式。
离子键:当原子半径很大、极易失去电子的金属元素的原子与电负性大而又极易俘获电子的非金属元素原子相碰撞发生反应时,非金属元素会用它那对电子的极强吸引力“俘获”金属元素的电子,金属元素的外层电子被剥离,电子完全脱离了原子核的束缚,而被与之反应的非金属元素所吸引。这个或者这些电子
从此再跟以前的金属原子没有任何关系,而完全属于它(们)的新主人。这时,金属元素因为失去电子而带有正电荷,非金属元素由于外来的电子而带有负电荷。以这种形式形成的化学键就是离子键。能形成离子键的两原子的电负性差别必须很大
共价键:当两个原子的电负性差别不大(小于0.6)时,任何一个原子都无法使电子完全摆脱另一个原子,可以这么想象,“两个原子互相的竞争激烈,谁也没有取得完全胜利”
最终结果是
两个原子各自拿出一个或者多个电子来供给两个原子共同使用。这中成键方式就叫做共价键。
极性键:在共价键中,虽说电子没有发生转移,而是两原子公用,但是也是会发生“偏移”的。可以这么理解“虽然两原子没有分出胜负,但是有一方是占优势的”
这种偏移是由于两原子的电负性还是存在差别所造成的,电子会偏向电负性大的一方。比如HCl
电子会偏向Cl
非极性键:当两原子对电子的吸引一模一样,毫无差别的时候,他们形成的共价键中,电子是没有偏向的。比如Cl2、H2
等
B. 怎么判断一个化合物中都有什么化学键
如果化合物中有活泼金属元素如Na、K、Ca等或铵根离子,则一定存在离子键.
如果化合物中存在原子团,由于原子团主要是由非金属元素形成的,原子团内部一定是共价键,所以该化合物中一定存在共价键.
如果该化合物中都是非金属元素(铵盐除外),则该化合物中一定存在共价键,没有离子键.
特例:AlCl3是由共价键形成的.
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4种极限类型:离子键、共价键、金属键、配位键.
[离子键]
带相反电荷离子之间的互相作用叫做离子键,成键的本质是 阴阳离子间的静电作用是成键 展开阴阳离子间的静电作用.
[共价键]
是两个或两个以上原子通过共用电子对产生的吸引作用,典型的共价键是两个原子借吸引一对成键电子而形成的.
[金属键]
是使金属原子结合在一起的相互作用,可以看成是高度离域的共价键.
[配位键]
配位键,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.
C. 测定分子结构和化学键的方法
测定分子结构和化学键可以用红外光谱仪和核磁共振氢谱。
红外光谱仪用于测定有机物的官能团;核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目;质谱法用于测定有机物的相对分子质量,紫外光谱鉴别一个有机物是否含有共轭体系或芳香结构,所以核磁共振谱、红外光谱、紫外光谱和质谱法的综合运用,可用于分析有机物的结构,但只有红外光谱可测定有机物所含化学键情况。
D. 快速判断离子键和极性非极性共价键的方法
判断离子键和极性非极性共价键的方法:
一、离子键
离子键是由电子转移(失去电子者为阳离子,获得电子者为阴离子)形成的。即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键。离子既可以是单离子,如Na+、CL-;也可以由原子团形成;如SO4
2-,NO3-等。
离子键的作用力强,无饱和性,无方向性。离子键形成的矿物总是以离子晶体的形式存在。
二、共价键
共价键的形成是相邻两个原子之间自旋方向相反的电子相互配对,此时原子轨道相互重叠,两核间的电子云密度相对地增大,从而增加对两核的引力。共价键的作用力很强,有饱和性与方向性。因为只有自旋方向相反的电子才能配对成键,所以共价键有饱和性;另外,原子轨道互相重叠时,必须满足对称条件和最大重叠条件,所以共价键有方向性。
共价键又可分为:
(1)非极性共价键
形成共价键的电子云正好位于键合的两个原子正中间,如金刚石的C—C键。
(2)极性共价键
形成共价键的电子云偏于对电子引力较大的一个原子,如Pb—S
键,电子云偏于S一侧,可表示为Pb→S。
E. 怎样快速辨别化学键
第一种方法:先判断出化合物的种类。离子化合物含有离子键,也可能还含有共价键,共价化合物只含共价键。
第二种方法:简单的化合物,可以写出电子式,再判断化合价。
F. 如何知道一个化学式中有什么化学键
首先利用化学键的分类方法,确定物质的构成,是离子化合物还是分子构成。如果是离子化合物则存在离子键。若存在离子团,则还存在共价键。
若为分子或者共价化合物,则只存在共价键。
G. 化学分析法中较常用的检测方法是
(1) 化学分析法:目前常规的糖类检测方法如斐林氏法、高锰酸钾法等化学分析方法只能测定总还原糖,不能测定其他糖含量。
(2) 气相色谱法:气相色谱法也可用于糖类测定,但由于糖类本身不具挥发性,须进行衍生化处理后才能用气相色谱检测。
(3) 高效液相色谱法。高效液相色谱法(HPLC)更适用于糖类检测,样品无需衍生化,分辨率高,重现性好,特别适用于某些热敏性糖类和多糖分子量的检测。迪信泰检测平台提供HPLC、LC-MS检测多种糖类服务。
检测器
(1) 示差折光检测器:可直接测定,操作简便,但灵敏度较低;
(2) 紫外检测器或光检测器:灵敏度较高,但由于糖类本身在紫外区没有吸收或不产生荧光,因此样品需提前进行衍生化,操作较复杂。
(3) 蒸发光散射检测器:对于没有紫外吸收、不产生荧光或电活性的物质均能检测,通用性好,灵敏度高,可用于梯度洗脱。
流动相
一般为水、乙腈和甲醇的混合溶液,影响流动相的因素主要有以下几种:
(1) 配比:由糖类的组分含量、分子量范围、结构组成等决定,且有研究表明水的比例越高,分离速度越快,但若出现果糖和葡萄糖色谱峰重叠,分离效果则会下降。
(2) 流速:也是影响分离效果的主要因素之一,若流速增大,保留时间缩短但分离效果下降,若流速过快,则会缩短色谱柱的使用寿命,不同的色谱柱,其配合柱效的最佳流速也不同。
(3) 检测温度:会影响色谱的检测结果,有研究发现提高温度,可以缩短保留时间,但分离效果下降,降低温度更有利于峰分离。
(4) pH:一般使用中性的有机溶剂或水进行提取。为了避免离子化,检测物质呈碱性时,可以增大流动相pH,检测物质呈弱酸性时,可以降低流动相pH。
H. 判断化学键类型的依据请详细说明并举例说明(有没有一些简单的方法就可判断出)
离子键:两种元素或粒子,因为带正负电荷所形成的键叫做离子键。
共价键:两种元素以共用电子对的形式,形成的键称为共价键。
金属键:金属原子混用电子所形成的键,叫做金属键。
氢键:H2O、HF、NH3分之间由于N、O、F元素对其他分子中H元素的吸引,所形成的一种特殊的作用力。
重点在于区别离子键和共价键。
微观上:可以看分子中有没有金属或金属离子,有金属或金属离子的是离子键,(特别注意AlCl3除外)没有金属或金属离子的为共价键。
宏观上:离子键形成的离子化合物熔沸点较高,而共价化合物通常熔沸点较低。
I. 判断化学键类型的依据请详细说明并举例说明(有没有一些简单的方法就可判断出)
NaCl 含有金属,所以含有离子键
HCl没有金属,所以只含有共价键
所以判断的方法:就是判断是否含有金属(包括NH4+),含有金属就是离子键,没有金属就是共价键
还要记住:金属过氧化物,铵盐,强碱,活泼金属含氧酸盐.这4类物质既含有离子键,又含有共价键.
J. 测试几种常用化学键分析方法的普适性
一个好的分析方法应该是普适的,不仅能用于常见体系,也能用于不常见的,稀奇古怪的,和未知的体系。下面用几种常用的化学键分析方法,分别测试两种不常见的稀有气体化合物,以检验这些方法的稳定性和可靠性。
XeAuF。其中Xe-Au是共价键
S. A. Cooke and M. C. L. Gerry, J. Am. Chem. Soc. 126, 17000 (2004).
HArF。其中H-Ar是共价键
L. Khriachtchev, M. Pettersson, N. Runeberg, J. Lundell, M. R�0�1s�0�1nen, Nature 406, 874 (2000).
N. Runeberg, M. Pettersson, L. Khriachtchev, J. Lundell, M. R�0�1s�0�1nen, J. Chem. Phys. 114, 836 (2001).
计算在B3LYP/Def2-QZVPP级别完成,考虑了相对论效应(ECP),分子结构来自实验值。因为wfn文件不支持ECP,这种情况下改用全电子的ANO-RCC(VQZ)基组,并考虑相对论效应(单电子标量DKH2)。
1,NBO的NRT分析
XeAuF。Xe-Au的NRT键级是0.88,但是其中67%是离子成分,共价成分只有33%。因此是离子键。(定性错误!)
HArF。H-Ar的NRT键级是0.87,其中共价成分占64%,毫无疑问是共价键。
小结:已有文献报导NBO的电荷、Wiberg键指数有时候不可靠。据作者说NRT有改善。但是上面XeAuF的结果表明,NRT仍然有不适用的时候。
2,能量分解分析(EDA)
文献中有HArF的EDA结果,M. Lein, J. Frunzke, and G. Frenking, Struct. Bond. 106, 181 (2004).
直接看表1的Delta-E_elstat和Delta-E_orb两行,分别对应离子成分和共价成分。
H-Ar的共价成分占63%,与上面的NRT结果符合得相当好。
问题出在Ar-F键的分析。如果选择不同的分子片(这是ADF中的称呼,其他文献中叫做单体),可能给出完全不同的定性结果。例如,这里选择了HAr+ + F-和HAr + F,前者得到Ar-F是离子键,后者得到Ar-F是共价键。
XeAuF的EDA结果也能在文献找到,H. Fang and X.-G. Zhang, Theor. Chem. Acc. 123, 443 (2009).
看表4,离子成分超过了共价成分,表明Xe-Au是离子键。(定性错误!)
小结:以上两个例子都采用了ADF的Ziegler EDA方法。实际上其它的EDA,包括Morokuma EDA,SAPT等,结果也都依赖于单体电荷的设置,不同的设置甚至会得到完全不同的定性结果。单体电荷经常是非整数,例如在HArF中,F原子的电荷是-0.6(Mulliken) ~ -0.7(NBO),因此,这种情况下用整数电荷(例如上面文献中的HAr+ + F-和HAr + F)会造成结果的不确定性。
3,AIM分析早期的AIM分析以临界点处Laplacian的正负号来判断是否是共价键,但是后来发现,这个标准不仅不适用于一些经典的共价分子(CO,CO2,F2),也无法用于价轨道比较弥散的大多数重元素体系(如At2)和过渡金属体系。
这里采用临界点的能量密度H作为标准:如果H