第4章 双原子分子
两个原子相互靠近,它们之间存在什么样的作用力?多个原子按什么结构排列,才能形成稳定的分子?这是化学键理论讨论的主要问题���两个原子相距较长距离时,它们倾向于相互吸引,而在短距离内它们会相互排斥。某一对原子间相互吸引力很弱,而另一对原子问吸引力强到足以形成稳定分子。为什么有这么大的差别?这正是本章要讨论的内容。
4.1 化学键理论简介
4.1.1 原子间相互作用力
原子是由带电粒子组成的,我们推测原子问相互作用力大多是静电相互作用。主要取决于两个方面:一是原子的带电状态(中性原子或离子);二是原子的电子结构,按原子*外价电子层全满状态(闭壳层)或未满状态(开壳层)来分类。
闭壳层包括中性原子,如稀有气体He、Ne、Kr等及具有稀有气体闭壳层结构的离子如Li+、Na+、Mg2+、F-、Cl-等。开壳层则包括大多数中性原子,如H、Na、Mg、C、F等。显然,闭壳层原子(或离子)与开壳层原子之间的相互作用很不相同。
原子间相互作用大致可分为以下几类:
(1)两个闭壳层的中性原子(如He-He),它们之间是van der Waals引力作用。
(2)两个开壳层的中性原子,如H-H,它们之间共用电子对结合,称为共价键。
(3)一个闭壳层的正离子与一个闭壳层的负离子,如Na+—Cl-,它们之间是静电相互作用,称为离子键。
(4)一个开壳层离子(一般是正离子)与多个闭壳层离子(或分子),如过渡金属配合物Mn+(X-)m,它们之问形成配位键(属共价键范围)。
(5)许多金属原子聚集在一起,*外层价电子脱离核的束缚,在整个金属固体内运动——金属键。
讨论这些成键原理的理论称为化学键理论。
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