共價鍵參數

共價鍵參數

化學鍵的性質可以通過表征鍵的性質的某些物理量來描定量地述,這些物理量如鍵長、鍵角、鍵能等,統稱為鍵參數。

基本介紹

  • 中文名:共價鍵參數
  • 物理量:鍵長、鍵角、鍵能等
  • 學科:化學
  • 分類:單鍵等
定義,鍵能,鍵長,鍵角,共價鍵的分類,

定義

鍵能

以能量標誌化學鍵強弱的物理量稱鍵能。不同類型的化學鍵有不同的鍵能,如離子鍵的鍵能是晶格能,金屬鍵的鍵能是內聚能。化學1中提到的是共價鍵的鍵能。拆開1moLH—H鍵需要吸收436kJ的能量,反之形成1molH—H鍵放出436kJ的能量,這個數值就是H—H鍵的鍵能。如H—H鍵的鍵能為436kJ/mol,Cl—Cl的鍵能為243kJ/mol。不同的共價鍵的鍵能差距很大,從一百多千焦每摩至九百多千焦每摩。一般鍵能越大,表明鍵越牢固,由該鍵構成的分子也就越穩定。化學反應的熱效應也與鍵能的大小有關。鍵能的大小與成鍵原子的核電荷數、電子層結構、原子半徑、所形成的共用電子對數目等有關。

鍵長

分子中兩個原子核間的平均距離稱為鍵長。例如氫分子中兩個氫原子的核間距為76pm,H—H的鍵長為76pm。一般鍵長越長,原子核間距離越大,鍵的強度越弱,鍵能越小。如H—F,H—Cl H—Br,H—I鍵長依次遞增,鍵能依次遞減,分子的熱穩定性依次遞減。鍵長與成鍵原子的半徑和所形成的共用電子對等有關。

鍵角

一個原子周圍如果形成幾個共價鍵,這幾個共價鍵之間有一定的夾角,這樣的夾角就是共價鍵的鍵角。鍵角是由共價鍵的方向性決定的,鍵角反映了分子或物質的空間結構。例如水水是V型分子,水分子中兩個H—O鍵的鍵角為104030′。甲烷分子為正四面體型,碳位於正四面體的中心,任何兩個C—H鍵的鍵角為109028′。金剛石中任何兩個C—C鍵的鍵角亦為109028′。石墨片層中的任何兩個C—C鍵的鍵角為1200。從鍵角和鍵長可以反映共價分子或原子晶體的空間構型。

共價鍵的分類

共價鍵有不同的分類方法。
(1) 按共用電子對的數目分,有單鍵(Cl—Cl)、雙鍵(C=C)、叄鍵(C C)等。
(2) 按共用電子對是否偏移分類,有極性鍵(H—Cl)和非極性鍵(Cl—Cl)。
(3) 按提供電子對的方式分類,有正常的共價鍵和配位鍵(共用電子對由一方提供,另一方提供空軌道。如氨分子中的N—H鍵中有一個屬於配位鍵)。
(4) 按電子云重疊方式分,有σ鍵(電子云沿鍵軸方向,以“頭碰頭”方式成鍵。如C—C。)和π鍵(電子云沿鍵軸兩側方向,以“肩並肩”方向成鍵。如C=C中鍵能較小的鍵。)等

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