化学键和晶体结构
【知识讲解】
一,化学键
定义:相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫做化学键.
说明:直接相邻的原子间强烈的相互作用,破坏这种作用需较大能量.中学阶段所学的化学键主要为下列两种类型:
离子键
化学键 极性共价键
共价键
非极性共价键
二,离子键
定义:阴,阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键.
说明:①成键元素:活泼金属(如:K,Na,Ca,Ba等,主要是ⅠA和ⅡA族元素)和活泼非金属(如:F,Cl,Br,O等,主要是ⅥA族和ⅦA族元素)相互结合时形成离子键.②成键原因:活泼金属原子容易失去电子而形成阳离子,活泼非金属原子容易得到电子形成阴离子.当活泼金属遇到活泼非金属时,电子发生转移,分别形成阳,阴离子,再通过静电作用形成离子键.③离子键构成离子化合物.
三,电子式的几种表示形式
离子
单核阳离子符号,即为阳离子的电子式,如H ,K ,Na ,Mg2 ;原子团的阳离子:
[H N H] , [H O H] ,单核阴离子:[H ]-,[ O ]2-,[ Cl ]-,;原子团的阴离子:
[ O H]-,[ S S ]2-,[ C C ]2-,[ O O ]2-.
2.化合物
K2S: K [ S ]2-K , CaO: Ca2 [ O ]2-, CaF2: [ F ]-Ca2 [ F ]-;
Na2O2: Na [ O O ]2-Na , CaC2: Ca2 [ C C ]2-, NaOH: Na [ O H]-
NH4Cl: [ H N ] [ Cl ]-
四,共价键
定义:原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键.
说明:①成键元素:通常为非金属元素的原子间.②成键原因:同种或不同种元素的原子之间结合成分子时并不发生电子的完全得失,而是通过共用电子对而结合的.③共价键可以形成单质也可化合物.
同种元素的原子之间形成的共价键称非极性共价键,简称非极性键;不同元素的原子之间形成的共价键称极性共价键,简称极性共价键.
五,极性分子和非级性分子
类别
结构特点
电荷分布特点
分子中的键
判断要点
实例
非极性分子
空间结构特点
正负电荷重心重叠,电子分布均匀
非极性键极性键
空间结构特点
H2,CO2,BF3,CCl4,C2H2,C2H4
极性分子
空间结构不对称
正负电荷重心不重叠,由于分布不均匀.
极性键(可能还含有非极性键)
空间结构不对称.
HCl,H2O,NH3,CH3Cl
六,电子式(结构式)表示共价键的几种形式
分子
N2: N N (N=N) Cl2: Cl Cl (Cl—Cl) H2O: H O (H—O)
CO2: O C O (O=C=O) CH4: H C H (H—C—H)
七,几点说明
1.共价键可存在于单质分子,共价化合物分子和离子化合物中.
共价化合物中只有共价键,离子化合物中一定含有离子键.如H2O(共价化合物)
H O O H (由共价键形成),NaOH(离子化合物), Na [ O H]-(由共价键和离子键形成).
3.单质分子中的化学键均为非极性键,化合物分子中可有非极键,离子化合物中
可存在极性键和非极性键.如NN(N N叁键为非极键)H—O—O—H(H—O键为极性键,O—O键为非极性键), Na [ O O]2-Na (O—O键为非极性键,Na 与O2-间为离子键)
4.非金属元素的原子间可形成离子化合物.如:NH4Cl,NH4NO3,NH4HCO3等.
5.离子半径的比较.同族元素相同价态的离子随核外电子层数的增多离子半径增大(F-<Cl-<Br-<I-,Na <K Na >Mg2 >Al3 ).
八,晶体的结构与性质
类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
结构
构成微粒
阴离子,阳离子
原子
分子
作用力
离子键
共价键
分子间作用力
性
质
硬度
较大
很大
很小
熔沸点
较高
很高
很低
传导
固体不导电,溶化或熔于水后导电
一般不导电,有些是半导体.
固体不导电,有些溶于水后导电
溶解性
易溶于极性溶剂
难溶
相似相溶
实例
盐,强碱等
Si,SiO2,SiC
干冰,纯净磷酸
九,如何比较物质的熔,沸点
1.由晶体结构来确定.首先分析物质所属的晶体类型,其次抓住决定同一类晶体熔,沸点高
低的决定因素.
① 一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体
如:SiO2>NaCl>CO2(干冰)
② 同属原子晶体,一般键长越短,键能越大,共价键越牢固,晶体的熔,沸点越高.
如:金刚石>金刚砂>晶体硅
③ 同类型的离子晶体,离子电荷数越大,阴,阳离子核间距越小,则离子键越牢固,晶体的
熔,沸点一般越高.
如:MgO>NaCl
④ 分子组成和结构相似的分子晶体,一般分子量越大,分子间作用力越强,晶体熔,沸点越
高.
如:F2<Cl2<Br2<I2
⑤ 金属晶体:金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属键越强,熔,沸点越高.
如:Na气.
如果常温下即为气态或液态的物质,其晶体应属分子晶体(Hg除外).如惰性气体,虽然构成物质的微粒为原子,但应看作为单原子分子.因为相互间的作用为范德华力,而并非共价键.
