普通化學/化學鍵概述

化學鍵概述

簡而言之，化學鍵將原子連線在一起，形成更復雜的結構（如分子或晶體）。化學鍵可以在相同元素的原子之間形成，也可以在不同元素的原子之間形成。化學鍵有幾種型別，它們具有不同的性質，並導致不同的結構。

在許多情況下，原子試圖透過反應形成包含八個電子的價電子層。八隅體規則描述了這一點，但也存在許多例外。

• 離子鍵發生在正離子（陽離子）和負離子（陰離子）之間。在離子固體中，離子排列成剛性的晶格結構。NaCl（食鹽）是一種離子物質的例子。在離子鍵中，大量的正陽離子和負陰離子之間建立了吸引力，形成中性的晶格。這種相反電荷離子之間的吸引力是集體性質的，稱為離子鍵。

• 共價鍵是在兩個非金屬原子的軌道物理重疊並相互共享電子時形成的。這會導致兩種型別的結構：分子和共價網路固體。甲烷（CH₄）和水（H₂O）是共價鍵合分子的例子，而玻璃是共價網路固體。

• 金屬鍵發生在原子中，與可達到的軌道數量相比，它們只有很少的電子。這適用於絕大多數化學元素。在金屬鍵合物質中，原子的外層電子可以自由移動 - 它們離域化形成“電子池”。鐵是一種金屬鍵合物質。

化學鍵是化學研究中最關鍵的概念之一。事實上，材料的性質基本上是由它們包含的原子型別和數量以及它們如何鍵合在一起決定的。

到目前為止，您已經看到了分子內鍵的例子。這些鍵將原子連線成分子或完整的晶體。還有分子間鍵將分子連線成大型物質。它們也被稱為分子間力或IMF。IMF比分子內鍵弱，並且由於它們不會永久連線兩個分子或離子，因此通常認為將它們稱為鍵是不正確的。有時，一種物質不會同時具有IMF和分子內鍵。對於離子晶體（如鹽）或共價網路（如金剛石），固體是由連線所有組成分子或離子的分子內鍵網路組成，這些網路以重複的模式排列，沒有單獨的單元透過IMF相互吸引。在金屬鍵的情況下，所有原子都相互連線形成一塊金屬，但電子可以自由移動，而不是侷限於晶格或共價網路的靜態鍵。