什么是共价键？如何判断共价键强弱？

Question

如题所述

Answer 1

共价键强弱可以通过共价键的键能、键长、核电荷数，核对电子的引力来判断。

成键原子的核电荷数越多，核对电子的引力越强，键长就越短，键能越大，共价键就越强。
键长约等于两个成键原子的半径之和。
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，由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键。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，与离子键差不太多或甚至比离子键强。
同一种元素的原子或不同元素的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。
吉尔伯特·列维斯于1916年最先提出共价键。
在简单的原子轨道模型中进入共价键的原子互相提供单一的电子形成电子对，这些电子对围绕进入共价键的原子而属它们共有。
在量子力学中，最早的共价键形成的解释是由电子的复合而构成完整的轨道来解释的。第一个量子力学的共价键模型是1927年提出的，当时人们还只能计算最简单的共价键：氢气分子的共价键。今天的计算表明，当原子相互之间的距离非常近时，它们的电子轨道会互相之间相互作用而形成整个分子共享的电子轨道。
原子间通过共用电子对（电子云重叠）所形成的化学键叫做共价键，共价键又称原子键。
同种原子间形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，成键原子都不显电性，这种键称为非极性键。例如H2、Cl2、N2等，在化合物分子中，不同原子间形成的共价键，由于不同原子的电负性不同，共用电子对偏向电负性大的原子，电负性大的原子就带部分负电荷，电负性小的原子就带部分正电荷，这样的键称为极性键。
同种非金属原子之间或不同种非金属原子之间成键时，一般都是共价键，在形成共价键时，当自旋方向相反的未成对电子的原子相互接近时，两个核间电子云密度较大，即共用电子对属成键的两原子共有，围绕两个核运动,受两核吸引，在两核间电子云重叠。
要形成稳定的共价键，必须尽可能使电子云重叠程度大一些，除了s电子以外，其它电子云都是有空间取向的，在成键时，要尽可能沿着电子云密度最大的方向发生重叠。例如H2O中，氢原子的1s电子云沿着氧原子的2Px、2Py电子云的空间伸展方向的重叠，才能达到电子云重叠程度最大，形成稳定的共价键，因此共价键具有方向性。元素的原子形成共价键时，当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后，就不再跟其它原子的未成对电子配对成键。例如H2O分子中，O原子有两个未成对电子，它只能跟两个H原子的未成对电子配对，因此，共价键具有饱和性。
共价键是化学键中重要的一类，包括：极性键、非极性键、配位键、单键、双键、叁键、σ键、π键等类别。
共价键的形成是相邻两个原子之间自旋方向相反的电子相互配对，此时原子轨道相互重叠，两核间的电子云密度相对地增大，从而增加对两核的引力。共价键的作用力很强，有饱和性与方向性。因为只有自旋方向相反的电子才能配对成键，所以共价键有饱和性；另外，原子轨道互相重叠时，必须满足对称条件和最大重叠条件，所以共价键有方向性。
共价键又可分为三种：
（1）非极性共价键：形成共价键的电子云正好位于键合的两个原子正中间，如金刚石的C—C键。
（2）极性共价键：形成共价键的电子云偏于对电子引力较大的一个原子，如Pb—S 键，电子云偏于S一侧，可表示为Pb→S。
（3）配价键：共享的电子对只有一个原子单独提供，如Zn—S键，共享的电子对由锌提供，Z：+ ¨．．S：=Z n→S。
共价键可以形成两类晶体，即原子晶体共价键与分子晶体。原子晶体的晶格结点上排列着原子，原子之间有共价键联系着；在分子晶体的晶格结点上排列着分子（极性分子或非极性分子），在分子之间有分子间力作用着，在某些晶体中还存在着氢键。