共价键

共价键是两个非金属原子之间的化学键。一个例子是,其中(H)和(O)结合在一起形成(H2O)。一个完整的外壳通常有八个电子,如果是氢或氦,则有两个电子。价电子是指原子外壳中相对松散地持有的电子。电子壳的结构是由量子力学决定的)。)

原子中电子的数量是由原子中质子的数量决定的。电子绕着原子核运行,它们就像围绕原子核的模糊轨道。第一层最多有两个电子。之后的各层通常最多包含8个电子。共价键是由原子共享价电子形成的。

例如,如果一个原子有9个电子,前两个电子的轨道离原子核很近,后7个电子的轨道离原子核稍远。外侧的7个电子比内侧的2个电子保持得不那么紧,因为它们离带正电的原子核更远。如果这个原子靠近另一个原子,其外层有一个松散保持的电子,一个新的轨道就会成为松散保持的电子的可用轨道。这个新的电子轨道与两个原子核结合在一起,并且比原来的电子轨道的能级低。电子可以自发地跳到它那里,并发射出具有多余能量的光子。现在我们有一个电子在两个原子轨道上运行,这就导致提供电子的原子有一个小的净正电荷,而另一个原子有一个小的净负电荷。现在两个原子通过正电荷和负电荷之间的电磁吸引力结合在一起。这就是所谓的共价键。要打破这个键需要与形成时释放的能量相同的能量。

水分子由一个氧原子和两个氢原子通过共价键结合在一起。在这种情况下,氧原子与每个氢原子共享一个电子。这意味着氧原子带有较小的净正电荷,氢原子带有较小的净负电荷。因此,由于电磁力的作用,氧原子和氢原子相互吸引。正因为如此,水分子是一个极性分子:它的电荷分布不均匀。

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水的共价键(H2O)

共价键的种类

原子轨道(除s轨道外)形成不同类型的共价键。

  • 西格玛(σ)键是最强的共价键。它们在两个不同的原子上有迎面重叠的轨道。单键通常是σ键。
  • Pi(π)键较弱,是由于p(或d)轨道之间的横向重叠。
  • 两个给定原子之间的双键有一个σ键和一个π键,而
  • 三重键有一个σ和两个π键。

共价键比离子键弱,熔点低。它们通常也是和热的不良导体。

债券长度

在化学中,键长是衡量共价键大小的标准。由于分子非常小,它们的单位是皮米,或约为十亿分之一米的百万分之一。

分子的化学性质主要是由它们的键来解释的,而它们的键是由它们的电子结构引起的。

苯的图样。图中显示了键长和键角。Zoom
苯的图样。图中显示了键长和键角。

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问题和答案

问:什么是共价键?
答:共价键是两个非金属原子之间的化学键,其中原子共享价电子。这就产生了一个与两个原子核结合的电子轨道,其能级比原来的电子轨道低。因此,提供电子的原子有一个小的净正电荷,另一个原子有一个小的净负电荷,它们被正负电荷之间的电磁力吸引在一起。

问:一个原子的外壳中通常有多少个电子?
答:一个原子的外壳通常最多含有八个电子,如果是氢或氦,则含有两个电子。

问:是什么决定了原子中的电子数?
答:原子中的电子数是由原子中的质子数决定的。

问:共价键是如何形成的?
答:共价键是在原子相互接近时形成的,其中一个原子的一个松散的电子跳入一个新的轨道,与两个原子核结合,能量水平比以前低。这导致一个原子有一个小的净正电荷,另一个原子有一个小的净负电荷,在它们之间产生一种电磁吸引力。

问:水是什么类型的分子?
答:水分子由一个氧原子和两个氢原子组成,通过共价键结合在一起,使它成为一个极性分子,因为它的电荷分布不均匀。

问:电子围绕原子核运行的位置?
答:电子围绕原子核运行,就像模糊的轨道路径。

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