题目

离子键 共价键 是什么?

提问时间：2020-07-13

答案

化学键在本质上是电性的,原子在形成分子时,外层电子发生了重新分布（转移、共用、偏移等）,从而产生了正、负电性间的强烈作用力.但这种电性作用的方式和程度有所不同,所以有可将化学键分为离子键、共价键和金属键等.
离子键是原子得失电子后生成的阴阳离子之间靠静电作用而形成的化学键.离子键的本质是静电作用.由于静电引力没有方向性,阴阳离子之见的作用可在任何方向上,离子键没有方向性.只有条件允许,阳离子周围可以尽可能多的吸引阴离子,反之亦然,离子键没有饱和性.不同的阴离子和阳离子的半径、电性不同,所形成的晶体空间点阵并不相同.
共价键是原子间通过共用电子对（电子云重叠）而形成的化学键.形成重叠电子云的电子在所有成键的原子周围运动.一个原子有几个未成对电子,便可以和几个自旋方向相反的电子配对成键,共价键饱和性的产生是由于电子云重叠（电子配对）时仍然遵循泡利不相容原理.电子云重叠只能在一定的方向上发生重叠,.共价键方向性的产生是由于形成共价键时,电子云重叠的区域越大,形成的共价键越稳定,所以,形成共价键时总是沿着电子云重叠程度最大的方向形成（这就是最大重叠原理）.共价键有饱和性和方向性.
近代实验和理论研究表明,离子键和共价键之间并没有绝对的界限.在一个具体的化学键中,化学键的离子性和共价性各占有一定的程度,因此有“键的离子性百分数”的概念,这完全是由电子对偏移的程度决定的.从理论上讲,共用电子对完全偏移形成的化学键就是离子键.绝大部分化合物中的原子之间是以共价键结合的,只有在很活泼的非金属离子（如卤素、氧等离子）与很活泼的金属离子（如碱金属离子）之间或电负性相差很大的金属与非金属之间才形成典型的离子键.即使最典型的离子化合物氟化铯（CsF）中的化学键也不是纯粹的离子键,键的离子性成分只占93 %,由于轨道的部分重叠使键的共价成分占7 %.
共价键的键参数
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.
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.
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.
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.
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