鍵結與晶體化學
電負度差(electronegativity difference)
當兩個不同原子成鍵時,其中一個通常比另一個更貪求共用的電子。電負度就是把這種「貪求程度」排序的數字:氟最貪,約 4.0;氧次之,約 3.5;而像鈉(0.9)、鎂(1.2)這類金屬幾乎不拉。兩個成鍵原子的電負度差,大的減小的,是判斷該鍵屬離子、共價或兩者混合最有用的線索。
鮑林(Linus Pauling)設計這個標度時,就是要讓差值能預測鍵的性質。差值大(大致超過 1.7 至 2.0)表示電子幾乎被完全拉到一個原子上,鍵以離子性為主;差值小(近於零)表示電子平均共用,是共價鍵;居中則為混合。對氧化物而言陰離子是氧(3.5),故差值基本由金屬決定:MgO 的 delta-X = 3.5 - 1.2 = 2.3(強離子性),SiO2 則為 3.5 - 1.8 = 1.7(約一半一半)。把 delta-X 代入鮑林的指數式,就直接得到離子性百分比。
電負度並非像質量那樣可直接量測的量;它是被指定的數字,而且存在多種標度(Pauling、Mulliken、Allred-Rochow),彼此略有出入。它也忽略原子的氧化態與在晶體中的環境。因此電負度差是極好的粗估指南,但兩個 delta-X 相同的固體,一旦考慮真實結構與缺陷,行為仍可能不同。
只用 delta-X 為三種碳化物的共價程度排序:SiC(2.5 - 1.8 = 0.7)、TiC(2.5 - 1.5 = 1.0)、B4C(2.5 - 2.0 = 0.5)。三者皆以共價為主,這正是它們都以硬著稱的原因,而碳化硼差值最小,是其中最共價的。
電負度差把鍵沿離子—共價光譜排序。
常見錯誤是把大的電負度差讀成「鍵更強」。它預測的是更離子,而非更強:共價的 Si-C 鍵(差值小)反而是所有陶瓷中最強的鍵之一。
又称
另见