第28讲 化学键与物质的性质
【知能整合】
一、共价键
1.共价键的本质:共价键是原子间通过共用电子对形成的强烈的相互作用,故共价键的本质是原子间形成共用电子对,即电子云的重叠,使得电子出现在核间的概率增大。共价键具有饱和性和方向性。
2.共价键的分类
(1)按键的极性分:若成键原子属于同种元素,则共用电子对不发生偏移,成键原子双方不显电性,这样的共价键叫非极性共价键(非极性键)。若成键原子不同,则共用电子对偏向吸引电子能力强的一方,该元素显示负化合价,偏离吸引电子能力弱的一方,该元素显正化合价,这样的共价键叫极性共价键(极性键)。
(2)按电子云的重叠方式分:σ键:成键原子的电子云以“头碰头”方式重叠形成的共价键,其特征是轴对称,即:
以形成化学键的两原子的连线为轴作旋转操作,共价键电子云图形不变。π键:成键原子的电子云以“肩并肩”方式形成的共价键,其特征是镜像对称,即:电子云由两块组成,若以包含原子核的平面为镜面,两块电子云互为镜像。
3.共价键的键参数
(1)键能:原子失去电子要吸收能量,吸引电子要放出能量;断裂化学键要消耗能量,形成化学键要放出能量。键能是指:气态、基态原子形成1mol共价键释放的最低能量。键能越大,说明破坏(或形成)化学键时吸收(或放出)的能量越多,化学键越牢固。
(2)键长:指成键原子的核间距离,它与共价键稳定性的关系是键长越小,共价键越稳定,我们通常通过比较两原子的共价半径来比较共价单键键长大小,但共价键的键长并不等于两原子的共价半径之和。
(3)键角:键角是分子内两键间的夹角,它是描述分子立体结构的重要参数,多原子分子内的键角是一定的,这表明共价键具有方向性。
二、离子键
1.离子键的本质:阴、阳离子间的静电作用,离子键无方向性和饱和性。
2.晶格能:气态离子形成1mol离子晶体时放出的能量叫晶格能,阴阳离子的半径越小、电荷数越高,离子键越强,晶格能越大,晶体越容易形成,且晶体越稳定,硬度越大,熔点越高。
三、金属键
1.金属键的本质:金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。
2.金属晶体的性质
(1)电子能在电场中作定向移动,故金属都具有导电性,温度升高,导电性减弱。
(2)金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,各层间发生相对滑动,但金属键仍然存在,原子不改变原有的排列方式,故金属具有延展性。
(3)金属局部受热时,电子运动加快,与金属原子频繁碰撞并发生能量交换,使距受热部位较远的部分温度升高,故金属具有导热性。
(4)不同金属晶体中金属键强度相差很大,金属的熔点、硬度相差也很大。一般情况下,金属原子的价电子数越多,原子或离子半径越小,金属键越强,熔沸点越高。
(5)在金属中掺入其他金属或非金属形成合金,能改变金属的熔点、延展性、硬度等性质,使金属具有更为广泛的用途。一般合金的熔点比成分金属的熔点低,硬度比成分金属大。
三、晶体中的几个不一定:
1.由非金属元素构成的晶体不一定为分子晶体。如NH4Cl。2.具有导电性的晶体不一定是离子晶体。如