怎么分辨化学键与离子键

怎么分辨化学键与离子键
怎么分辨化学键与离子键

怎么分辨化学键与离子键
共价键
共价键是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键.与离子键不同的是进入共价键的原子向外不显示电荷,因为它们并没有获得或损失电子.共价键的强度比氢键要强,与离子键差不太多或甚至比离子键强.
同一种元素的原子或不同元素的都可以通过共价键结合,一般共价键结合的产物是分子,在少数情况下也可以形成晶体.
吉尔伯特·列维斯于1916年最先提出共价键.
在简单的原子轨道模型中进入共价键的原子互相提供单一的电子形成电子对,这些电子对围绕进入共价键的原子而属它们共有.
在量子力学中,最早的共价键形成的解释是由电子的复合而构成完整的轨道来解释的.第一个量子力学的共价键模型是1927年提出的,当时人们还只能计算最简单的共价键：氢气分子的共价键.今天的计算表明,当原子相互之间的距离非常近时,它们的电子轨道会互相之间相互作用而形成整个分子共享的电子轨道.
共价键之一
原子间通过共用电子对（电子云重叠）所形成的化学键叫做共价键.
共价键之二
原子间通过共用电子对（电子云重叠）所形成的化学键叫做共价键.共价键又称原子键.
同种原子间形成的共价键,共用电子对不偏向任何一个原子,成键原子都不显电性,这种键称为非极性键.例如H2、Cl2、N2等,在化合物分子中,不同原子间形成的共价键,由于不同原子的电负性不同,共用电子对偏向电负性大的原子,电负性大的原子就带部分负电荷,电负性小的原子就带部分正电荷,这样的键称为极性键.
同种非金属原子之间,或不同种非金属原子之间成键时,一般都是共价键.在形成共价键时,当自旋方向相反的未成对电子的原子相互接近时,两个核间电子云密度较大,即共用电子对属成键的两原子共有,围绕两个核运动,受两核吸引,在两核间电子云重叠.
要形成稳定的共价键,必须尽可能使电子云重叠程度大一些,我们知道,除了s电子以外,其它电子云都是有空间取向的,在成键时,要尽可能沿着电子云密度最大的方向发生重叠.例如H2O中,氢原子的1s电子云沿着氧原子的2Px、2Py电子云的空间伸展方向的重叠,才能达到电子云重叠程度最大,形成稳定的共价键,因此共价键具有方向性.元素的原子形成共价键时,当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后,就不再跟其它原子的未成对电子配对成键.例如H2O分子中,O原子有两个未成对电子,它只能跟两个H原子的未成对电子配对,因此,共价键具有饱和性.
共价键是化学键中重要的一类,包括：极性键、非极性键、配位键、单键、双键、叁键、σ键、π键等类别.
离子键
使阴、阳离子结合成化合物的静电作用.
离子键
离子键是由电子转移（失去电子者为阳离子,获得电子者为阴离子）形成的.即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键.离子既可以是单离子,如Na+、CL-；也可以由原子团形成；如SO4 2-,NO3-等.
离子键的作用力强,无饱和性,无方向性.离子键形成的矿物总是以离子晶体的形式存在.
要了解一点化学键的基本知识,才能更好地理解矿物的可浮性及其物理化学性质.因为后面要讲述矿物表面暴露的是什么键,它与矿物可浮性关系甚大.
研究认为,在分子或晶体中的原子决不是简单地堆砌在一起,而是存在着强烈的相互作用.化学上把这种分子或晶体中原子间（有时原子得失电子转变成离子）的强烈作用力叫做化学键.键的实质是一种力.所以有的又叫键力,或就叫键.
矿物都是由原子、分子或离子组成的,它们之间是靠化学键联系着的.
化学键主要有三种基本类型,即离子键、共价键和金属键.
一、离子键
离子键是由电子转移（失去电子者为阳离子,获得电子者为阴离子）形成的.即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键.离子既可以是单离子,如Na+、CL-；也可以由原子团形成；如SO4 2-,NO3-等.
离子键的作用力强,无饱和性,无方向性.离子键形成的矿物总是以离子晶体的形式存在.
二、共价键
共价键的形成是相邻两个原子之间自旋方向相反的电子相互配对,此时原子轨道相互重叠,两核间的电子云密度相对地增大,从而增加对两核的引力.共价键的作用力很强,有饱和性与方向性.因为只有自旋方向相反的电子才能配对成键,所以共价键有饱和性；另外,原子轨道互相重叠时,必须满足对称条件和最大重叠条件,所以共价键有方向性.共价键又可分为三种：
（1）非极性共价键 形成共价键的电子云正好位于键合的两个原子正中间,如金刚石的C—C键.
（2）极性共价键 形成共价键的电子云偏于对电子引力较大的一个原子,如Pb—S 键,电子云偏于S一侧,可表示为Pb→S.
（3）配价键 共享的电子对只有一个原子单独提供.如Zn—S键,共享的电子对由锌提供,Z：+ ¨．．S：=Z n→S
共价键可以形成两类晶体,即原子晶体共价键与分子晶体.原子晶体的晶格结点上排列着原子.原子之间有共价键联系着.在分子晶体的晶格结点上排列着分子（极性分子或非极性分子）,在分子之间有分子间力作用着,在某些晶体中还存在着氢键.关于分子键精辟氢键后面要讲到.
三、金属键
由于金属晶体中存在着自由电子,整个金属晶体的原子（或离子）与自由电子形成化学键.这种键可以看成由多个原子共用这些自由电子所组成,所以有人把它叫做改性的共价键.对于这种键还有一种形象化的说法：“好象把金属原子沉浸在自由电子的海洋中”.金属键没有方向性与饱和性.
和离子晶体、原子晶体一样,金属晶体中没独立存在的原子或分子；金属单质的化学式（也叫分子式）通常用化学符号来表示.
上述三种化学键是指分子或晶体内部原子或离子间的强烈作用力.但它没有包括所有其他可能的作用力.比如,氯气,氨气和二氧化碳气在一定的条件下都可以液化或凝固成液氯、液氨和干冰（二氧化碳的晶体）.说明在分子之间还有一种作用力存在着,这种作用力叫做分子间力（范德华力）,有的叫分子键.分子间力的分子的极性有关.分子有极性分子和非极性分子,其根据是分子中的正负电荷中心是否重合,重合者为非极性分子,不重合者为极性分子.
分子间力包括三种作用力,即色散力、诱导力和取向力.（1）当非极性分子相互靠近时,由于电子的不断运动和原子核的不断振动,要使每一瞬间正、负电荷中心都重合是不可能的,在某一瞬间总会有一个偶极存在,这种偶极叫做瞬时偶极.由于同极相斥,异极相吸,瞬时偶极之间产生的分子间力叫做色散力.任何分子（不论极性或非极性）互相靠近时,都存在色散力.（2）当极性分子和非极性分子靠近时,除了存在色散力作用外,由于非极性分子受极性分子电场的影响产生诱导偶极,这种诱导偶极和极性分子的固有偶极之间所产生的吸引力叫做诱导力.同时诱导偶极又作用于极性分子,使其偶极长度增加.从而进一步加强了它们间的吸引.（3）当极性分子相互靠近时,色散力也起着作用.此外,由于它们之间固有偶极之间的同极相斥,异极相吸,两个分子在空间就按异极相邻的状态取向,由于固有偶极之间的取向而引起的分子间力叫做取向力.由于取向力的存在,使极性分子更加靠近,在相邻分子的固有偶极作用下,使每个分子的正、负电荷中心更加分开,产生了诱导偶极,因此极性分子之间还存在着诱导力.总之,在非极性分子之间只存在着色散力,在极性分子和非极性分子之间存在着色散务和诱导力,在极性分子之间存在着色散力、诱导力和取向力.色散力、诱导力和取向力的总和叫做分子间力.分子间力没有方向性与饱和性,键力较弱.
此外,还有氢键.氢键的形成是由于氢原子和电负性较大的X原子（如F、O、N原子）以共价键结合后,共用电子对强烈地偏向X原子,使氢核几乎“裸露”出来.这种“裸露”的氢核由于体积很小,又不带内层电子,不易被其他原子的电子云所排斥,所以它还能吸引另一个电负性较大的Y原子（如F、O、N原子）中的独对电子云而形成氢键.
X—H Y
点线表示氢键.X、Y可以是同种元素也可以是不同种元素.
除了HF、H2O、NH3等三种氢化物能够形成氢键之外,在无机含氧酸、羟酸、醇、胺以及和生命有关的蛋白质等许多类物质都存在氢键.在一些矿物晶格中,如高岭土等也局部存在氢键.
离子键一般情况下是金属与非金属所构成的化合物（铵根离子除外）,其中,有一种元素完全失去电子形成相应的阳离子,同时另一种物质得到电子形成相应的阴离子.
共价键指的是由两种物质共用电子对所形成的化学键.
离子化合物中可能含有共价键,有离子键的化合物一定是离子化合物