共价键( 六 )

polar bond)在化合物分子中,不同种原子形成的共价键,由于两个原子吸引电子的能力不同,电子云偏向吸引电子能力较强的原子一方,因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性 。这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键 。形成共价键时,由于电子云的偏离程度不同,极性键又有“强极性键”和“弱极性键”之分,但通常两个不同原子间的成键就是极性键 。共价键的极性可用键矩进行判断 。共价分子的极性等于分子中所有共价键偶极矩的矢量和,所以,由极性共价键组成的分子可以是极性分子(氯化氢)也可以是非极性分子(二氧化碳) 。

共价键

文章插图
极性键,标&amp2、非极性共价键(non-polar bond)由同种元素的原子间形成的共价键,叫做非极性共价键 。同种原子吸引共用电子对的能力相等,成键电子对匀称地分布在两核之间,不偏向任何一个原子,成键的原子都不显电性 。非极性共价键存在于单质中,也存在于某些化合物中,完全由非极性键构成的分子一定是非极性分子(但有的非极性分子中含有极性键) 。描述键参数1、键长(bond length)键长指两个成键原子的平衡核间距离,是了解分子结构的基本构型参数,也是了解化学键强弱和性质的参数 。对于由相同的A和B两个原子组成的化学键,键长值小,键强; 键的数目多,键长值小 。在实际的分子中,由于受共轭效应、空间阻碍效应和相邻基团电负性的影响,同一种化学键键长还有一定差异 。键长的测定主要是通过分子光谱和热化学手段 。下表给出常见共价键的键长(pm)数据取自《化学-物质结构与性质(选修)》(2007年) 。共价键键长共价键键长共价键键长共价键键长H-H74H-F92H-Cl127H-Br141H-I161C-H109C-C154C-Si186C-N147C-O143C-P187C-S181C-F133C-Cl177C-Br194C-I213N-H101N-N146N-P177N-O144N-F139N-Cl191N-Br214N-I222O-H101O-P160O-S151O-F142O-Cl164O-Br172O-I194Si-H148Si-Si234Si-O161SI-S210Si-F156Si-Cl204Si-Br216Si-I240P-H142P-Si227P-P221P-F156P-Br222P-I243S-H134S-F158S-Cl201S-Br225S-I234F-F143Cl-Cl199Br-Br228I-I266C=C134C=N127C=O123N=N122N=O120O=O121C≡C121C≡N115N≡N110 2、键能(bond energy)通常指在标準状态下气态分子拆开成气态原子时,每种键所需能量的平均值 。对双原子分子来说,键能就是键的解离能 。键能与键焓近似相等,气态分子的原子化能等于全部键能之和 。下表给出常见共价键的键能(kJ/mol)数据取自《化学-物质结构与性质(选修)》(2007年) 。共价键键能共价键键能共价键键能共价键键能H-H436H-F565H-Cl431H-Br363H-I297C-H413C-C347C-Si301C-N305C-O358C-P264C-S259C-F453C-Cl339C-Br276C-I216N-H391N-N160N-P209N-O201N-F272N-Cl200N-Br243N-I159O-H467O-P351O-S265O-F190O-Cl203O-Br237.6O-I不详Si-H323Si-Si226Si-O368Si-S226Si-F565Si-Cl381Si-Br213Si-I不详P-H320P-Si310P-P200P-F490P-Br272P-I184S-H347S-F327S-Cl271S-Br218S-I170F-F159Cl-Cl243Br-Br193I-I151C=C614C=N615C=O745(799)N=N418N=O607O=O498C≡C839C≡N891N≡N9453、键角(bond angle)键角即两共价键的夹角,由于共价键的方向性,共价化合物的键角是一定的,但组成相似的化合物未必有相同的键角,孤对电子对成键电子有较大的排斥作用,可导致键角变小 。4、键级(bond order)键级是分子轨道提出的一个概念,其定义是成键电子与反键电子之差的一半,键级可以描述共价键的稳定性,键级越大,共价键越稳定 。5、键偶极矩(bond dipole moment)键偶极距简称“键矩”,概念与力矩类似,可以描述共价键的极性 。键矩的定义为:μ=q·l式中μ为键矩(C·m),l为键长,q为电荷量键矩是矢量,由电负性弱的一端指向电负性强的一端,即从正到负 。键矩也可以由实验测得分子模型相比于键参数对共价键的描述,各种模型的描述显得更加直观 。下表给出在分子模型中常用的颜色和对应元素 。元素氧碳氮硫氢碘氟氯溴用色红灰蓝黄白紫黄绿绿橙注:上表只是给出了常用的元素和对应颜色,与实际情况存在着一定的出入 。球棍模型(