離子共價性鍵是二元化學鍵

化學鍵是離子共價性鍵

 

張永和

美國惠林研究院

 

長期以來，離子鍵和共價鍵的性質已經被視為孤立的或錯誤的二分法性質，更沒有兩者之間的定量關係。

離子共價論統一了舊的離子性對共價性的二分法對立的定性關係，將元素的離子性 I(Z*,n*,I_z) 和共價性C(r_c, r_c^-1,n*r_c^-1) 和諧為統一的離子共價性序列

 

IC =. I(Z*,n*,I_z) C(r_c, r_c^-1,n*r_c^-1)

它表示化合物均有其相對含量的離子性和共價性組分。這個序列中離子性和共價性呈相反順序，離子共價性IC越大，則共價性越強，而離子性越弱，反之亦然。從離子共價性鍵參數函數可以查到：離子共價性、離子性、共價性和其它離子共價性參數和模式數據[1-3]。
 

圖1. LiF 的共價半徑156pm < Li 的共價半徑252pm

 

 

 

 

圖2. 氫原子A的靜電引力（A1和A2）與氫原子B的靜電引力（B1和B2）總是不相同的

 

在此值得指出的是，並不存在純離子鍵和純共價鍵，如圖1所示[4]，最典型的“純”離子化合物LiF的共價半徑156pm由於共價鍵的軌道重疊而比Li原子的共價半徑252pm小。而所謂的“純共價鍵”實際上也並不存在。圖2顯示，實際的氫分子由於共軛效應，空間位阻的影響以及相鄰的基團的電負性的影響，相同原子的鍵長有一定的差異，這就有可能存在一些離子性質。氫原子A的靜電引力（A1和A2）與氫原子B的靜電引力（B1和B2）總是不相同的。金屬鍵是一種非定域共價鍵，氫鍵不是化學鍵，隻是分子間力。因此，化學鍵是離子共價性鍵。純離子和純的共價性質是離子共價性的兩個極端。所以離子共價性序列是離子性和共價性的相反程序：

 

[1]  Zhang, Y. Ionocovalency and Applications 1. Ionocovalency Model and Orbital Hybrid Scales.    Int. J. Mol. Sci. 2010, 11, 4381-4406. IC-Model Full-Text

[2]  Zhang, Y. 離子共價論, J. Am. huilin. Ins. 2011, 5 (B), 1-9

[3]  Zhang, Y. Electronegativities of  elements in valence states 1 Electronegativities of  elements in valence states, Inorg. Chem., 1982, 21 (11), pp 3886–3889
[4]. Lower, S. Chemical bonds: covalent or ionic or what?. In Chem1 Virtual Textbook; Available