成键与内聚

电负性

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想象寒夜里两个朋友合盖一条毯子。如果其中一个总是拽得更用力,毯子最后多半就到了他那边。当两个原子在键里共享电子时,会发生同样的拔河,而电负性衡量的,正是某个原子拉得有多用力。说白了,它就是一个原子把共享的成键电子往自己这边拖的倾向。

化学家用一个相对标尺上的数字来概括这种拉力,其中氟拉得最猛,而像钠这样的元素拉得很弱。当一个原子的原子核电荷很高、成键电子又离它很近时,它的抓力就强,所以电负性朝周期表的右上方升高,朝左下方降低。当两个成键原子的数值相差很大时,共享电子就偏向贪婪的那一方,使它略带负电、它的搭档略带正电。

电负性之所以重要,是因为两个原子之间的差值能告诉你该预期哪种键:差值小,是均匀的共价共享;差值中等,是偏向一边的极性键;差值大,则翻越临界,电子被交出去成为离子键。诚实的提醒是:电负性并不是一个可直接测量的物理量,而是一个好用、却略带模糊的指标——不同的标尺给出的数字略有出入,它最适合用来比较原子,而不该当作一个精确的数值。

在水分子里,氧的电负性远高于两个氢,于是它把共享的电子据为己用。这使得氧的一端略带负电、氢的一端略带正电,把水变成了一块小小的、偏向一边的电荷磁铁——正是这一特征让水能溶解盐,也让氢键得以形成。

氧强烈的拉力使水成为一块小小的偏向一边的电荷磁铁。

电负性讲的是一个已经处在键中的原子,对共享电子的拉拽。它与一个孤立原子抓住自由电子的渴望有关,却不是一回事——后者是化学家单独追踪的另一个量。