化学键 编辑
化学键是一种粒子间的结合模式,其中粒子可以是原子离子。透过化学键,粒子可组成多原子的化学物质。键由两相反电荷间的电磁学引起,电荷可能来自电子原子核,或由偶极子造成。化学键种类繁多,其能量大小、键长亦有所不同。
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分子是一种构成物质的粒子,呈电中性、由单个或多个原子组成,原子之间因化学键而键结。能够单独存在、保持物质的化学性质;由分子组成的物质叫分子化合物。
莱纳斯·卡尔·鲍林是美国化学家,量子化学和结构生物学的先驱者之一。1954年因在化学键方面的工作取得诺贝尔化学奖,1963年因反对核弹在地面测试的行动获得1962年度的诺贝尔和平奖。
由于在1962年的决选过程中,挪威诺贝尔委员会认为当年的提名者均不符合阿尔弗雷德·诺贝尔遗嘱中所概述的标准。根据诺贝尔基金会的章程,在这种情况下,可以将诺贝尔奖保留到第二年,然后再应用该章程。 因此,一年后的1963年,莱纳斯·鲍林获得1962年诺贝尔和平奖,成为获得不同诺贝尔奖项的两人之一;也是唯一的一位每次都是独立地获得诺贝尔奖的获奖人。其后他主要的行动为支持维他命C在医学的功用。鲍林被认为是20世纪对化学科学影响最大的人之一,他所撰写的《化学键的本质》被认为是化学史上最重要的著作之一。他以量子力学入手分析化学问题,结论却以直观、浅白的概念重新阐述,即便未受量子力学训练的化学家亦可利用准确的直观图像研究化学问题,影响至为深远,比如他所提出的许多概念:电负度、共振论、价键理论、混成轨域、蛋白质二级结构等概念和理论,如今已成为化学领域最基础和最广泛使用的观念。
离子键又被称为盐键,是化学键的一种,通过两个或多个原子或化学基团失去或获得电子而成为离子后形成。带相反电荷的原子或基团之间存在静电吸引力,两个带相反电荷的原子或基团靠近时,周围水分子被释放为自由水中,带负电荷和带正电荷的原子或基团之间产生的静电吸引力以形成离子键。是离子化合物中发生的主要相互作用。它是与共价键和金属键一起的主要键合类型之一。
化合价是由一定元素的原子构成的化学键的数量。一个原子是由原子核和外围的电子构成的,电子在原子核外围是分层运动的,化合物的各个原子是以和化合价同样多的化合键互相连接在一起的。
元素周围的价电子形成价键,单价原子可以形成一个共价键,双价原子可形成两个Σ键或一个Σ键加一个Π键。
有机磷化合物指含有碳-磷化学键的有机化合物,它们主要用于虫害控制以作为长期存在于环境中的氯化烃、滴滴涕等替代物。研究有机磷化合物性质和反应的有机化学分支称作有机磷化学。磷元素与氮同族,具有类似的价电子结构,因此有机磷化合物的性质与有机含氮化合物有些相似。 但除了3s和3p轨道外,磷还可以用3d轨道成键,因此也存在很多特殊高价的有机磷化合物,它们都不存在对应的氮化合物。磷的电负性也小于氮,碱性较弱,因此形成化合物的性质也存在很多差别。
共价键,是化学键的一种。两个或多个非金属原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定和坚固的化学结构。与离子键不同的是,进入共价键的原子向外不显示电荷,因为它们并没有获得或损失电子。共价键的强度比氢键要强,比离子键小。同一种元素的原子或不同元素的原子都可以通过共​​价键结合,一般共价键结合的产物是分子,在少数情况下也可以形成晶体。又称为共产链。
金属键化学键中的一种,主要在金属中存在,一些原子簇化合物中也存在金属键。游离域电子及排列成晶体状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是非极性键。
机械键是出现在轮烷及索烃等机械互锁分子结构的化学键。机械键和传统分子结构不同,互锁的两个化学结构之间没有共价键的键结,是两个独立的结构,但因为其几何结构的关系,让两个分子需维持一定的距离或是特定几何关系,只有破坏其中一个结构的共价键才能
破坏互锁分子之间的机械键。
电负性,也译作离子性、负电性及阴电性,是综合考虑了电离能和电子亲合能,首先由莱纳斯·鲍林于1932年提出。它以一组数值的相对大小表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力,称为相对电负性,简称为电负性。元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强。
不成对电子指在分子轨道中只以单颗存在的电子,而不形成电子对。原子的分子轨道能容纳一对不同自旋的电子,而成对的电子较为稳定,电子常以化学键或孤电子对的方式存在,不成对电子在化学中是相对罕见的。具有不成对电子的原子则较易发生反应。在有机化学中,不成对电子以自由基的形式短暂出现于化学反应中,此概念在以解释反应的过程尤为重要。