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共价键参数

王朝百科·作者佚名  2010-03-12  
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化学键的性质可以通过表征键的性质的某些物理量来描定量地述,这些物理量如键长、键角、键能等,统称为键参数。

1.以能量标志化学键强弱的物理量称键能,不同类型的化学键有不同的键能,如离子键的键能是晶格能,金属键的键能是内聚能。化学1中提到的是共价键的键能。拆开1moLH—H键需要吸收436kJ的能量,反之形成1molH—H键放出436kJ的能量,这个数值就是H—H键的键能。如H—H键的键能为436kJ/mol,Cl—Cl的键能为243kJ/mol。不同的共价键的键能差距很大,从一百多千焦每摩至九百多千焦每摩。一般键能越大,表明键越牢固,由该键构成的分子也就越稳定。化学反应的热效应也与键能的大小有关。键能的大小与成键原子的核电荷数、电子层结构、原子半径、所形成的共用电子对数目等有关。

2.分子中两个原子核间的平均距离称为键长。例如氢分子中两个氢原子的核间距为76pm,H—H的键长为76pm。一般键长越长,原子核间距离越大,键的强度越弱,键能越小。如H—F,H—Cl H—Br,H—I键长依次递增,键能依次递减,分子的热稳定性依次递减。键长与成键原子的半径和所形成的共用电子对等有关。

3.一个原子周围如果形成几个共价键,这几个共价键之间有一定的夹角,这样的夹角就是共价键的键角。键角是由共价键的方向性决定的,键角反映了分子或物质的空间结构。例如水水是V型分子,水分子中两个H—O键的键角为104030′。甲烷分子为正四面体型,碳位于正四面体的中心,任何两个C—H键的键角为109028′。金刚石中任何两个C—C键的键角亦为109028′。石墨片层中的任何两个C—C键的键角为1200。从键角和键长可以反映共价分子或原子晶体的空间构型。

4.共价键的分类 ,共价键有不同的分类方法。

(1) 按共用电子对的数目分,有单键(Cl—Cl)、双键(C=C)、叁键(C C)等。

(2) 按共用电子对是否偏移分类,有极性键(H—Cl)和非极性键(Cl—Cl)。

(3) 按提供电子对的方式分类,有正常的共价键和配位键(共用电子对由一方提供,另一方提供空轨道。如氨分子中的N—H键中有一个属于配位键)。

(4) 按电子云重叠方式分,有σ键(电子云沿键轴方向,以“头碰头”方式成键。如C—C。)和π键(电子云沿键轴两侧方向,以“肩并肩”方向成键。如C=C中键能较小的键。)等

 
 
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