共价键( 三 ) _生活百科

law of definite proportion）的内在原因之一。方向性除s轨道是球形的以外，其它原子轨道都有其固定的延展方向，所以共价键在形成时，轨道重叠也有固定的方向，共价键也有它的方向性，共价键的方向决定着分子的构形。影响共价键的方向性的因素为轨道伸展方向。化学性质化学变化的本质是旧键的断裂和新键的形成，化学反应中，共价键存在两种断裂方式，在化学反应尤其是有机化学中有重要影响。均裂与自由基反应共价键在发生均裂时，成键电子平均分给两个原子（团），均裂产生的带单电子的原子（团）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。异裂与离子型反应共价键发生异裂时生成正、负离子，例如氯化氢在水中电离成氢离子和氯离子。有机物共价键异裂生成的碳正离子和负离子是有机反应的活泼物种，往往在生成的一瞬间就参加反应，但可以证明其存在。由共价键异裂引发的反应称离子型反应，其下又可分为两种·亲电反应（electrophilic reaction）·亲核反应（nucleophilic reaction）离子型反应一般在酸硷或极性物质的催化下进行。理论模型路易斯理论路易斯理论，又称“八隅体规则”、“电子配对理论”是最早提出的，具有划时代意义的共价键理论，它没有量子力学基础，但因为简单易懂，也能解释大部分共价键的形成，至今依然出现在中学课本里。共用电子对理论有以下几点：1、原子最外层达到8电子时是稳定结构，化合物中的所有原子的最外层价电子数必须为8（氢为2）；2、原子间形成共价键时，可通过共用电子的方式使最外层达到8（2）电子稳定结构。路易斯理论的电子配对思想为价键理论的发展奠定了基础。值得注意的是，路易斯理论尚不完善，它无法说明电子配对的原因和实质；此外，不符合“八隅体规则”的化合物也有很多，例如：三氟化硼（6电子）、五氯化磷（10电子）、六氟化硫（12电子）。价键理论价键理论是基于路易斯理论电子配对思想发展起来的共价键理论。价键理论将套用量子力学解决氢分子问题的成果推广到其他共价化合物中，成功解释了许多分子的结构问题。海特勒-伦敦法沃尔特·海特勒（W.H.Heitler）和弗里茨·伦敦（F.London）在运用量子力学方法处理氢气分子的过程中，得到了分子能量E和核间距R之间的关係曲线，发现：若两个氢原子自旋方向相反，随着轨道的重叠（波函式相加）会出现一个机率密度较大的区域，氢原子将在系统能量最低核间距处成键；若两个氢原子自旋方向相同，则相减的波函式单调递减，系统能量无限趋近E=0，没有最低点，无法成健。因此，价键理论通过对氢分子的研究阐明了电子配对的内在原因和共价键的本质，价键理论就在HL的推广中诞生。轨道杂化理论价键理论在解释分子中各原子分布情况时，莱纳斯·鲍林（L.Pauling）提出了轨道杂化理论。理论要点有1、中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化，形成新的轨道，称杂化原子轨道，简称杂化轨道；2、杂化轨道在角度分布上，比单纯的原子轨道更为集中，因而重叠程度也更大，更加利于成键；3、参加杂化的原子轨道数目与形成的杂化轨道数目相等，不同类型的杂化轨道，其空间取向不同。杂化类型杂化轨道夹角空间取向sp^1180直线型sp^2120平面正三角形sp^3109.28正四面体sp^3d(dsp^3)90 120三角双锥sp^3d^2(d^2sp^3)90正八面体注：此为杂化轨道的空间取向，不是化合物的结构在化合物中，这些轨道可能被孤对电子或单电子填充，例如，N原子进行sp