化学键

化学键(chemical bond)

化学键就是把原子黏在一起的「胶水」——正是这种吸引力,把原子连成万物:从一滴水,到一颗钻石,再到你身体里的细胞。它不是一根细绳,也不是一根小棍;而是一场拉锯战——一个原子带负电的电子,和邻近原子带正电的原子核之间相互拉扯,最终安顿成一种比原子各自分开时更稳定、能量更低的格局。

原子主要用三种方式来达成这笔交易。在共价键里,它们共用一对电子,就像两个孩子各自抓着同一根绳子——水和生命中大多数分子都是这样被维系的。在离子键里,一个原子把电子交给另一个,两者带上相反的电荷,纯靠电的吸引彼此相依——食盐就是最经典的例子。在金属键里,一大群原子把各自的外层电子抛进一片共享的「电子海」中,大家都漂浮其中——这正是金属能导电、能弯折而不折断的原因。

有一点人们常常弄反:化学键储存着能量,而打断它总是要消耗能量,而不是放出能量。燃料燃烧、食物被消化、能量滚滚而出时,并不是因为旧键断了——而是因为随后形成的新键更强、更稳定,多出来的那部分能量才以热的形式被释放出来。

在一个水分子(H₂O)里,每个氢原子都与氧原子共用一对电子——两根共价键,正是水之所以成形的原因。

共价键:电子是共用的,不是送出去的。

「键(bond)」一词原意只是「捆绑、纽带」;化学家在1860年代借用了它,那时人们还根本不知道有电子。直到1916年,路易斯才提出键的本质其实是「共用电子对」——今天课堂上仍在教的那些「电子点式图」,正是出自他手。

又称
covalent bondionic bondmetallic bond共价键离子键金属键共價鍵離子鍵金屬鍵