化学键与分子形状

离子键

想象一个金属原子急着甩掉一个松散的外层电子,而一个非金属原子正渴望抓住一个电子。金属把电子彻底交了出去。于是金属变成带正电的离子(阳离子),非金属变成带负电的离子(阴离子),两种相反的电荷互相吸引。这种静电吸引就是离子键,食盐 NaCl 就是最经典的例子。

更准确地说,离子键是成键的一种极限情形:一个原子把电子转移给另一个,生成的离子之间靠库仑定律所描述的吸引力结合在一起——相反电荷互相吸引,作用力随距离增大而减弱。在真实的盐里,离子并不是两两配对,而是成百上千万的阳离子和阴离子堆叠成规整的三维晶格,每个 Na+ 周围有六个 Cl-,反之亦然。键能就是把整块晶体里所有的吸引与排斥加总起来得到的。

离子键解释了为什么盐类通常是坚硬、易碎、高熔点的固体,而且只有在熔融或溶解时才导电(离子必须能自由移动)。它是三种理想化键型——离子键、共价键、金属键——之一,而大多数真实的键都介于它们之间。纯粹的离子键本身也是一种理想化:即使在 NaCl 中也有少量电子共享,而且阳离子越小、电荷越高,键的共价性就越强,这正是法扬斯规则所描述的内容。

钠(电子构型 …3s1)把唯一的 3s 电子交给氯(…3p5),生成 Na+ 和 Cl-。生成的两种离子都达到了稳定的稀有气体构型,整块 NaCl 晶体完全靠这些电荷之间的吸引维系在一起。

电子从活泼金属转移到活泼非金属:离子键的教科书图景。

世上不存在百分之百的离子键;即使最典型的离子化合物也带有少量共价性,把键看成连续谱上的一个点,比把它归入某一类更恰当。

又称
electrovalent bond电价键電價鍵