化学键与分子轨道
化学键(chemical bond)
想象两块磁铁啪地吸在一起,再要分开就得费劲。原子之间也有类似的情形,只不过这种「胶水」并非日常意义上的磁性,而是带负电的电子和带正电的原子核之间的电吸引。当两个原子靠近、并以共享的方式安排电子能使总能量降低时,它们就黏在一起。这种黏合就是化学键。
更准确地说,化学键是原子(或离子)之间持久的吸引力,把它们维系在分子、晶体和其他结构里。它之所以形成,是因为成键后的排布比分开的原子能量更低;要把它拆开,你得额外提供能量。主要的几类是共价键(原子共享电子)、离子键(一个原子把电子交给另一个,生成的离子相互吸引)和金属键(正离子浸在共享的、可流动的电子海里)。
为什么重要:键几乎决定了一种物质的一切——它的形状、强度、能与什么反应、能否导电,以及变化时放出或吸收多少能量。一个有用的提醒是:这些键的类型是一段连续谱两端的理想化情形;大多数真实的键都是混合的,既有部分共享、也有部分转移,而不是某种纯粹的类型。
在一个水分子里,每个氢原子都靠一根共价键——一对共享的电子——被维系在氧原子上。要打断这些键(把水拆成氢气和氧气)需要输入大量能量,这正是水如此稳定的原因,也是为什么电解水得用电池来推动。
稳定的物质之所以稳定,正是因为打断它的键需要付出能量。
化学键和分子间力不是一回事。化学键把原子维系在一个分子内部;较弱的分子间力则让一个个分子彼此靠拢。把水烧开,断的是分子之间的力,而不是分子内部的键——水蒸气依然是一个个完整的水分子。
又称
另见