什么是化學鍵(Chemical Bonding)？
化學鍵合發生在兩個或兩個以上的原子結合在一起形成一個分子。科學上的一個普遍原則是所有的系統都會努力達到它們的最低能級，只有當一個分子能夠形成的能量低于未結合的原子時，化學鍵才會發生。三種主要的鍵類型是離子...
化學鍵合發生在兩個或兩個以上的原子結合在一起形成一個分子。科學上的一個普遍原則是所有的系統都會努力達到它們的最低能級，只有當一個分子能夠形成的能量低于未結合的原子時，化學鍵才會發生。三種主要的鍵類型是離子鍵、共價鍵和，這些都涉及到電子以各種方式在原子之間移動。另一種弱得多的類型是氫鍵。
化學鍵是兩個或多個原子結合在一起形成一個分子的過程原子結構原子由一個含有正電荷的質子的原子核組成，它被相等數量的帶負電荷的電子包圍著。因此，通常它們是電中性的。然而，一個原子可以失去或獲得一個或多個電子，給它帶正電荷或負電荷。當一個原子帶上電荷時，它被稱為離子這些正電荷與負離子結合在一起這可以被認為是存在于離原子核越來越遠的地方一般來說，殼層離原子核越遠，其能量就越大。可以占據一個殼層的電子數量是有限制的。例如，第一個最里面的殼層有兩個極限，下一個殼層的極限是8個在大多數情況下，只有最外層的電子參與成鍵，這些電子通常被稱為價電子。一般來說，原子之間的結合會使它們都形成完整的外殼，由于這些結構通常具有較少的能量。一組被稱為稀有氣體的元素氦、氖、氬、氪、氙和氡已經有了完整的外殼，因此它們通常不會形成化學鍵。其他元素通常通過給予、接受或與其他原子共享電子。化學鍵有時用一種叫做Lewis結構的東西來表示，這種結構是以美國化學家吉爾伯特·N·劉易斯的名字命名的。在路易斯結構中，價電子由點來表示就在分子中元素的化學符號之外，它們清楚地顯示了電子從一個原子移動到另一個原子的位置，以及它們在原子之間共享的位置。離子鍵合這種化學鍵合發生在金屬和非金屬之間，金屬很容易釋放電子，而非金屬則熱衷于接受電子金屬把它不完整的最外層的電子交給非金屬，使它空空如也，這樣下面的完整殼層就成為新的最外層殼層。非金屬接受電子，從而填滿它不完整的最外層。這樣，兩個原子都形成了完整的外殼。這使得金屬帶正電荷，而非金屬原子帶負電荷，所以它們是相互吸引的正離子和負離子。一個簡單的例子就是氟化鈉三個殼層，最外層有一個價電子。氟有兩個殼層，最外層有七個電子。鈉把它的一價電子給氟原子，所以鈉現在有兩個完整的殼層和一個正電荷，而氟有兩個完整的殼層和一個負電荷，由此產生的分子氟化鈉具有兩個原子，兩個原子通過電引力結合在一起。共價鍵合非金屬原子通過共享電子以降低整體能級的方式相互結合。這通常意味著，當它們結合時，它們都有完整的外殼。舉個簡單的例子，氫只有一個電子，在它的第一層也是唯一的殼層中，它缺少一個完整的殼層。兩個氫原子可以共享它們的電子形成一個分子，在這個分子中，兩個氫原子都有一個完整的外殼。通常可以預測原子將如何與一個原子結合另一個原因是它們的電子數例如，碳原子有六個，這意味著它的第一個完整殼層是兩個，最外層的外殼是四個，這使得它缺少一個完整的外殼。氧氣有八個，外殼中也有六個，少了兩個完整的外殼。碳原子可以與兩個氧原子結合形成二氧化碳，其中碳原子和碳原子共用四個電子，每個氧原子有兩個電子，而氧原子又與碳原子分享兩個電子。這樣，三個原子都有八個電子的完整外殼。金屬鍵合在一塊金屬中，價電子或多或少是自由的移動，移動，而不屬于單個原子。因此，金屬由帶正電荷的離子組成，周圍有可移動的帶負電的電子。這些離子相對容易移動，但很難分離，由于它們對電子的吸引力，這就解釋了為什么金屬通常容易彎曲而不易折斷。電子的流動性也解釋了為什么金屬是電的良導體。氫鍵與上面的例子不同，氫鍵是指在，分子。當氫與一種強烈吸引電子的元素——如氟或氧——結合時，電子會被拉離氫。這就導致了一個分子一邊帶著正電荷，另一邊帶著負電荷。在液體中，正負兩面互相吸引，在分子間形成鍵盡管這些鍵比離子鍵、共價鍵或金屬鍵弱得多，但它們非常重要。氫鍵發生在水中，水是一種含有兩個氫原子和一個氧原子的化合物。這意味著將液態水轉化為氣體所需的能量比其他情況下要多。沒有氫鍵，水的沸點要低得多，不能以液體的形式存在于地球上。
化學鍵是兩個或多個原子結合在一起形成一個分子的過程原子結構原子由一個含有正電荷的質子的原子核組成，它被相等數量的帶負電荷的電子包圍著。因此，通常它們是電中性的。然而，一個原子可以失去或獲得一個或多個電子，給它帶正電荷或負電荷。當一個原子帶上電荷時，它被稱為離子這些正電荷與負離子結合在一起這可以被認為是存在于離原子核越來越遠的地方一般來說，殼層離原子核越遠，其能量就越大。可以占據一個殼層的電子數量是有限制的。例如，第一個最里面的殼層有兩個極限，下一個殼層的極限是8個在大多數情況下，只有最外層的電子參與成鍵，這些電子通常被稱為價電子。一般來說，原子之間的結合會使它們都形成完整的外殼，由于這些結構通常具有較少的能量。一組被稱為稀有氣體的元素氦、氖、氬、氪、氙和氡已經有了完整的外殼，因此它們通常不會形成化學鍵。其他元素通常通過給予、接受或與其他原子共享電子。化學鍵有時用一種叫做Lewis結構的東西來表示，這種結構是以美國化學家吉爾伯特·N·劉易斯的名字命名的。在路易斯結構中，價電子由點來表示就在分子中元素的化學符號之外，它們清楚地顯示了電子從一個原子移動到另一個原子的位置，以及它們在原子之間共享的位置。離子鍵合這種化學鍵合發生在金屬和非金屬之間，金屬很容易釋放電子，而非金屬則熱衷于接受電子金屬把它不完整的最外層的電子交給非金屬，使它空空如也，這樣下面的完整殼層就成為新的最外層殼層。非金屬接受電子，從而填滿它不完整的最外層。這樣，兩個原子都形成了完整的外殼。這使得金屬帶正電荷，而非金屬原子帶負電荷，所以它們是相互吸引的正離子和負離子。一個簡單的例子就是氟化鈉三個殼層，最外層有一個價電子。氟有兩個殼層，最外層有七個電子。鈉把它的一價電子給氟原子，所以鈉現在有兩個完整的殼層和一個正電荷，而氟有兩個完整的殼層和一個負電荷，由此產生的分子氟化鈉具有兩個原子，兩個原子通過電引力結合在一起。共價鍵合非金屬原子通過共享電子以降低整體能級的方式相互結合。這通常意味著，當它們結合時，它們都有完整的外殼。舉個簡單的例子，氫只有一個電子，在它的第一層也是唯一的殼層中，它缺少一個完整的殼層。兩個氫原子可以共享它們的電子形成一個分子，在這個分子中，兩個氫原子都有一個完整的外殼。通常可以預測原子將如何與一個原子結合另一個原因是它們的電子數例如，碳原子有六個，這意味著它的第一個完整殼層是兩個，最外層的外殼是四個，這使得它缺少一個完整的外殼。氧氣有八個，外殼中也有六個，少了兩個完整的外殼。碳原子可以與兩個氧原子結合形成二氧化碳，其中碳原子和碳原子共用四個電子，每個氧原子有兩個電子，而氧原子又與碳原子分享兩個電子。這樣，三個原子都有八個電子的完整外殼。金屬鍵合在一塊金屬中，價電子或多或少是自由的移動，移動，而不屬于單個原子。因此，金屬由帶正電荷的離子組成，周圍有可移動的帶負電的電子。這些離子相對容易移動，但很難分離，由于它們對電子的吸引力，這就解釋了為什么金屬通常容易彎曲而不易折斷。電子的流動性也解釋了為什么金屬是電的良導體。氫鍵與上面的例子不同，氫鍵是指在，分子。當氫與一種強烈吸引電子的元素——如氟或氧——結合時，電子會被拉離氫。這就導致了一個分子一邊帶著正電荷，另一邊帶著負電荷。在液體中，正負兩面互相吸引，在分子間形成鍵盡管這些鍵比離子鍵、共價鍵或金屬鍵弱得多，但它們非常重要。氫鍵發生在水中，水是一種含有兩個氫原子和一個氧原子的化合物。這意味著將液態水轉化為氣體所需的能量比其他情況下要多。沒有氫鍵，水的沸點要低得多，不能以液體的形式存在于地球上。
- 發表于 2020-08-18 01:58
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- 分類：科學教育
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