化學鍵

離子鍵、共價鍵、配位鍵、分子間作用力、能帶理論、分子光譜

電負度

電負度 (Electronegativity)
國立三重高級中學化學科許余任老師/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

電負度(Electronegativity)

不同元素形成的共價鍵帶有極性,這是因為其中一個元素原子比另一個元素原子對於電子有較大的吸引力,也可以視為形成鍵結的電子對比較靠近某一個元素原子。

電負度(Electronegativity)(一):鮑林電負度概念、化學鍵之離子性

電負度(Electronegativity)(一):鮑林電負度概念、化學鍵之離子性
台北縣立三民高級中學化學科林秀蓁老師 / 國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

電負度(electronegativity)又稱陰電性或負電性,是原子的化學特性之一,用來描述原子吸引電子的能力;電負度越大,原子吸引電子的能力越強。當不同元素之間有電負度差異時,形成鍵結的共用電子對之電子雲分佈也會出現不均勻分布現象。

目前常用的電負度概念首先由鮑林(Linus Pauling, 1901-1994)源自於1932年所提出的價鍵理論(Valence bond theory)。鮑林發現兩個不同原子\((A-B)\)之共價鍵鍵能\(E(A-B)\)比同原子分子\((A-A\)和\(B-B)\)鍵能之平均值\(\frac{E(A-A)+E(B-B)}{2}\)高。鮑林認為應該有另一個使鍵結穩定的因素存在。其能量差 \(\Delta E(A-B)\) 如方程式一。

\(\Delta E(A-B)=E(A-B)-\frac{1}{2}(E(A-A)+E(B-B))\) (方程式一)

此能量差和原子的拉電子能力有關,鮑林定義此能力數值為 \(\chi\),方程式一可改寫為

\(E(A-B)=K(\chi^A-\chi^B)^2\)

配位共價鍵

配位共價鍵 (Coordinate covalent bond) 
高雄市立高雄高級中學化學科陳藝菁老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

當兩原子形成一共價鍵時,共用的兩個電子皆由同一個原子所提供,即為配位共價鍵。這個術語普遍被使用於教科書中,尤其在描述錯合物(complex)時。既然配位共價鍵的形成如前所述,配位共價鍵和其他的極性共價鍵(polar covalent bonds)並無不同,均是共用電子分布不均所致。配位共價鍵的形成需要兩個條件:一是中心原子或離子必須有能接受電子對的空軌域;二是必須有配位子(ligand),且配位子中欲鍵結的原子,必須能提供孤對電子。也就是說,配位共價鍵是路以士鹼(推電子或電子施予者)提供一對電子給路以士酸(電子接受者)所形成的,這種成鍵的過程被稱為配位(coordination)。

質子性溶劑

質子性溶劑 (Protic Solvent)
國立新莊高級中學化學科陳偉民退休教師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

在化學的領域裡,氫原子連接到氧原子(如羥基)或氫原子連接到氮原子(如胺基)的溶劑,稱為質子性溶劑。廣義的說,任何含有可解離H+的分子溶劑(如氟化氫)都稱為質子性溶劑,這類溶劑的分子可提供H+(質子)。相反的,非質子溶劑不能提供氫。

離子鍵(Ionic bond)

離子鍵(Ionic bond)
國立中山大學董騰元教授責任編輯

「離子鍵」(ionic bond)是化學鍵的一種,它通常藉由「金屬陽離子」和「非金屬陰離子」間的靜電吸引力而形成。

簡單的說,離子鍵為兩種電性相反離子間的吸引力。當金屬失去一個或多個電子而形成陽離子(帶正電),它具有如同鈍氣般安定的電子組態;此時失去的電子可進入非金屬而形成陰離子(帶負電),它同時具有如同鈍氣般安定的電子組態。電性相反的陰、陽離子間因為靜電吸引力而互相接近並形成化學鍵。

金屬鍵(Metallic bond)

金屬鍵(Metallic bond)
國立中山大學董騰元教授責任編輯

金屬鍵(Metallic bond)是金屬中的「非定域電子」(delocalized electrons)【或稱傳導電子(conduction electrons)】和金屬陽離子間的一種靜電吸引力。金屬中各原子放出的自由電子(free electrons),不固定於特定位置,在金屬所形成的陽離子晶格中能夠自由移動,為所有原子所共有;因此,可視為金屬陽離子被自由電子所包圍,各自由電子受金屬陽離子的靜電引力作用,束縛在金屬內移動。金屬原子本身具有的價電子數目較少,加上第一游離能不大,所以,價電子可以很輕易地游離出去而形成非定域的「電子海」(a sea of electrons)並充塞分布於整個金屬陽離子的大晶格中。

鍵能

鍵能(Bond energy)
高雄市立高雄女子高級中學化學科陳文靜老師/國立中山大學化學系董騰元教授責任編輯

破壞一分子中兩原子間的化學鍵所需之能量。一般包含二類:一為鍵解離能,乃在一特定分子中,將兩原子維繫的特殊鍵破壞所需的能量。另一為平均鍵能,乃相同的兩種原子在不同分子中鍵結之平均值。

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