什么是化学键的方向性和饱和性

香奈儿中国2023-05-07  17

这个问题主要体现在离子键与共价键的区别

1、离子键是右正负离子之间通过静电引力吸引而形成的,正负离子为球形或者近似球形,电荷球形对称分布,那么离子键就可以在各个方向上发生静电作用,因此是没有方向性的。

2、一个离子可以同时与多个带相反电荷的离子互相吸引成键,虽然在离子晶体中,一个离子只能与几个带相反电荷的离子直接作用(如NaCl中Na+可以与6个Cl-直接作用),但是这是由于空间因素造成的。在距离较远的地方,同样有比较弱的作用存在,因此是没有饱和性的。

1、共价键的形成是成键电子的原子轨道发生重叠,并且要使共价键稳定,必须重叠部分最大。由于除了s轨道之外,其他轨道都有一定伸展方向,因此成键时除了s-s的σ键(如H2)在任何方向都能最大重叠外,其他轨道所成的键都只有沿着一定方向才能达到最大重叠。

2、旧理论:共价键形成的条件是原子中必须有成单电子,自旋方向必须相反,由于一个原子的一个成单电子只能与另一个成单电子配对,因此共价键有饱和性。如原子与Cl原子形成HCl分子后,不能再与另外一个Cl形成HCl2了。

新理论:

共价键形成时,成键电子所在的原子轨道发生重叠并分裂,成键电子填入能量较低的轨道即成键轨道。如果还有其他的原子参与成键的话,其所提供的电子将会填入能量较高的反键轨道,形成的分子也将不稳定。

氢键具有饱和性和方向性。氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O、F、N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。

氢键的饱和性

氢键的饱和性表现在X-H只能和一个Y原子相对合。因为H原子体积小,X、Y都比氢大,所以当有另一个Y原子接近他们时,这个Y原子受到X-H…Y上X和Y的排斥力大于受到H原子的吸引力,使得X-H…Y上的氢原子不能再和第二个Y原子结合,这就是氢键的饱和性。

氢键的方向性

氢键的方向性是指Y原子与X-H形成氢键时,在尽可能的范围内要使氢键的方向与X-H键轴在同一个方向,即以H原子为中心三个原子尽可能在一条直线上。医学`教育网搜集整理氢原子尽量与Y原子的孤对电子方向一致,这样引力较大;三个原子尽可能在一条直线上,可使X与Y的距离最远,斥力最小,形成的氢键强。

共价键按饱和性分类,详细介绍如下:

一、共价键简介:

1、共价键是化学键的一种,两个或多个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,由此组成比较稳定的化学结构,像这样由几个相邻原子通过共用电子并与共用电子之间形成的一种强烈作用叫做共价键。其本质是原子轨道重叠后,高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。

2、共价键在发生均裂时,成键电子平均分给两个原子,均裂产生的带单电子的原子称为自由基,用“R”表示,自由基具有反应活性,能参与化学反应,自由基反应一般在光或热的作用下进行。

二、饱和性分类:

1、在共价键的形成过程中,因为每个原子所能提供的未成对电子数是一定的,一个原子的一个未成对电子与其他原子的未成对电子配对后,就不能再与其它电子配对,即,每个原子能形成的共价键总数是一定的,这就是共价键的饱和性。

2、共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系 ,是定比定律的内在原因之一。

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解析:

核内所有核子之间并不是都有核力相互作用的。也就是说在核中,某个核子只与相互邻近的数目有限的几个核子之间存在着核力的作用。而与那些远离的核子之间不发生任何作用,这种现象被称为核力的饱和性

原子核结合能主要与核力有关.假设两质子间距离为γ=2fm,不难计算出这时库仑能大约为072MeV其值还不到原子核一般情况下的平均结合能(8MeV)的十分之一.由原子核平均结合能曲线可以看到,除一些轻核外,原子核平均结合能近似相同.即核的结合能与核子数成正比.由此可推知,核内的一个核子只能和它周围的几个核子发生核力作用,而不是和原子核内所有其它核子发生作用,这同液体分子间的力相类似,核力这种性质称为饱和性.

实验指出,所有核子结合成原子核时放出的能量(结合能),近似与总的核子数成正比,每个核子的平均结合能是个常数,跟核子总数的多少无关,这就是核力的饱和性.这种饱和性使原子核呈现不可压缩性,即原子核的密度近似为常数.

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