成键时,两个参与成键的原子轨道沿着电子出现机会最大的方向重叠成键,且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的机会越多,体系的能量下降也就越多,形成的共价键越牢固。
议一议
1.哪些元素的原子之间能形成共价键?
答案 同种或不同种非金属元素的原子之间能形成共价键;或通常情况下,吸引电子能力相近的原子之间通过共用电子对形成共价键;或两个成键元素间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键。
2.写出N、O、F的电子排布式和轨道表示式,思考为什么它们与H原子结合只能形成NH3、H2O、HF呢?
答案 (1)N:1s22s22p3
O:1s22s22p4
F:1s22s22p5
(2)在形成共价键时,只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中,每种元素的原子有几个未成对电子,通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键,所以在共价分子中,每个原子形成共价键的数目是一定的,这就是共价键的饱和性。N、O、F三种原子分别有3个、2个、1个未成对电子,只能分别与3个、2个、1个H原子结合成NH3、H2O、HF。
(3)形成共价键时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键,而且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现的机会越多,体系的能量下降也就越多,形成的共价键越牢固。因此,一个原子与周围原子形成的共价键就表现出方向性。
二、共价键类型
1.σ键和π键
(1)分类依据:成键原子的原子轨道重叠方式。
(2)σ键和π键的比较:
键类型 σ键 π键 原子轨道
重叠方式 沿核间连线方向以"头碰头"方式重叠 沿核间连线两侧以"肩并肩"方式重叠 原子轨道
重叠部位 两原子核之间 核间连线上方和下方