當一群原子結合在一起時，它們的質子和電子產生吸引力；
質子和質子產生排斥力；電子和電子產生排斥力。
當「吸引力」>「排斥力」時，即會產生鍵結。
化學鍵是指原子和原子間結合的作用力。
離子鍵(Ionicbond)
陽離子和陰離子產生庫倫靜電吸引力，所形成的化學鍵。
離子鍵形成時，釋放出150~400kJ/mole，屬於強化學鍵。
鍵結是陰、陽離子相互吸引，所以離子鍵不具方向性。
以鈉和氯原子結合為例，鈉將一個價電子轉移給氯。
轉移後鈉原子變成鈉離子(Na+)，氯原子變成氯離子(Cl-)
離子鍵的強度從庫倫靜電律來討論
鍵的強度，和陰陽離子電荷乘積成正比
鍵的強度，和兩離子間距離平方成反比
離子鍵強度越高，其化合物的熔點也越高。
⇒MgO >CaO、LiF > NaCl
當結合的陽離子和陰離子電負度差越大，形成的離子晶體熔點也越高。
⇒BaCl2> BeCl2
共價健(Covalent bond)
兩原子共用彼此的價電子，所形成的化學鍵。
共價鍵形成時，釋放出150~400kJ/mole，屬於強化學鍵。
共用電子對傾向電負度較大的原子，所以共價鍵具有方向性。
1. 依兩原子共用的電子對分為
(1) 單鍵(Singlebond)：兩鍵結原子共用一對電子，形成的共價健。
(2) 雙鍵(Doublebond)：兩鍵結原子共用兩對電子，形成的共價健。
(3) 參鍵(Triplebond)：兩鍵結原子共用三對電子，形成的共價健。
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1. 依電負度的差別分為
(1) 非極性共價鍵(Nonpolar covalent bond)：電子對被兩原子平均共用。
(2) 極性共價鍵(Polar covalent bond)：電子對偏向電負度高的原子。
⇒兩原子間電子密度不平均，產生部分正電荷δ+、部分負電荷δ-
δ+H-Clδ-，δ+H-Fδ-
(3) 配位共價鍵(Coordinate covalent bond)：其中一個原子，提供共用電子對，
一般以「→」表示。例如臭氧分子O3
極性分子(Polar molecule)：分子中極性共價鍵吸引力未完全抵消，產生合力矩
非極性分子(Nonpolar molecule)：分子中共價鍵吸引力完全抵消，合力矩為零
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混成軌域(Hybridization)
當談到化學鍵時，原子間並不用原子軌域產生鍵結，而是形成混成軌域。
混成軌域：「混和原生的原子軌域，形成特殊軌域」。
瞭解分子中不同原子的混成軌域，在有機化學中對於理解結構、反應性等非常重要。我們以乙烷、乙烯、乙炔來初步瞭解混成軌域。
1. 乙烷C2H6：sp3混成
首先考慮未混合碳原子的價電子能階圖 C : 1s22s22p2
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碳原子具有四個價電子，兩個在2s軌域，兩個在2p軌域。
我們假設碳的原子軌域重新排列，去適應整體分子，以達到最低能量。
碳原子的一個2s軌域和三個2p軌域混成(hybridization)。
⇒ 形成四個能量相同的sp3軌域，四個電子均勻分布在它們之間。
⇒ 混成結束形成的軌域數量= 混合的原子軌域數量。
⇒ sp3混成具有四面體的幾何形狀，它們之間的角度為109.5°
2. 乙烯C2H4 ：sp2混成![]()
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碳原子的一個2s軌域和兩個2p軌域混成(hybridization)。
⇒ 形成三個能量相同的sp2軌域，三個電子均勻分布在它們之間。
⇒ 其中一個2p軌域未被使用，其方向垂直於sp2平面。
⇒ 兩個碳原子平行2p軌域佔據上下方空間，共享電子對，形成π鍵。
3. 乙炔C2H2 ：sp混成![]()
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碳原子的一個2s軌域和一個2p軌域混成(hybridization)。
⇒ 形成兩個能量相同的sp軌域，兩個電子均勻分布在它們之間。
⇒ 其中兩個2p軌域未被使用，其方向垂直於sp平面。
⇒ 兩個碳原子平行2p軌域佔據上下方空間，共享電子對，形成π鍵。
⇒ 兩個2p軌域形成兩個π鍵。
| 中心原子電子對 |
分子 |
中心原子混成軌域 |
形狀 |
| 六對電子 |
SF6 |
sp3d2 |
八面體 |
| 五對電子 |
PCl5 |
sp3d |
雙三角錐體 |
| 四對電子 |
NH3 |
sp3 |
四面體 |
| 三對電子 |
SO3 |
sp2 |
平面三角形 |
| 兩對電子 |
CO2 |
sp |
線性 |
雙鍵以上視為一對電子
創作內容
化學鍵
高中化學 (4)