化學鍵(chemical bond)是純淨物分子內或晶體內相鄰兩個或多個原子(或離子)間強烈的相互作用力的統稱。使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵。
離子鍵是通過原子間電子轉移,形成正負離子,由靜電作用形成的。共價鍵的成因較為複雜(高中階段貌似不需要知道這麼多!),路易斯理論認為,共價鍵是通過原子間共用一對或多對電子形成的,其他的解釋還有價鍵理論,價層電子互斥理論,分子軌道理論和雜化軌道理論等。金屬鍵是一種改性的共價鍵,它是由多個原子共用一些自由流動的電子形成的。
化學鍵與物質類別的關係
(1)當一個化合物中只存在離子鍵時,該化合物是離子化合物。
(2)當一個化合物中同時存在離子鍵和共價鍵時,該化合物也稱為離子化合物。
(3)只有當化合物中只存在共價鍵時,該化合物才稱為共價化合物。
(4)離子化合物中不一定含金屬元素,如銨鹽NH4NO3,是離子化合物,但全部由非金屬元素組成。
(5)含金屬元素的化合物也不一定是離子化合物,如AlCl3、BeCl2等是共價化合物。
化學鍵與物質變化的關係
1.與化學變化的關係
化學反應實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。任何反應都必然發生化學鍵的斷裂和形成。
2.與物理變化的關係
發生物理變化的標誌是沒有生成新物質可能伴隨著化學鍵的斷裂,但不會有新化學鍵的形成,如NaCl溶於水,破壞了離子鍵。物理變化的發生也可能沒有化學鍵的斷裂,只是破壞了分子之間的氫鍵或範德華力,如冰的融化和乾冰的氣化。
化學鍵的強弱關係
1.影響共價鍵強度的因素
1) 共用電子對數的影響:對數越多,鍵能越大。
2) 原子半徑的影響:半徑越小, 鍵能越大。
2.離子鍵的強度——晶格能(符號為U):拆開1mol離子晶體使之形成氣態陰離子和陽離子所吸收的能量。
晶格能 U 越大,表明離子晶體中的離子鍵越牢固。一般而言,晶格能越大,離子晶體的離子鍵越強。破壞離子鍵時吸收的能量就越多,離子晶體的熔沸點越高,硬度越大。鍵能和晶格能,均能表示離子鍵的強度, 而且大小關係一致。
影響離子鍵強度的因素
1) 離子電荷數的影響:電荷高,晶格能大,離子晶體的熔沸點高、硬度大。
2) 離子半徑的影響:半徑大, 導致離子間距大, 晶格能小,離子晶體的熔沸點低、硬度小。
3.影響金屬鍵強弱的因素:
金屬元素的原子半徑越小、價層(單位體積內自由)電子的數目越多,金屬鍵越強,金屬晶體的硬度越大,熔沸點越高。