1994年,《百科知識(shí)》雜志上一篇文章,標(biāo)題是“化學(xué)鍵:它把原子結(jié)合成世界”,其內(nèi)容是說明化學(xué)鍵是將原子結(jié)合成物質(zhì)世界的作用力?;瘜W(xué)鍵有強(qiáng)弱之分。共價(jià)鍵、離子鍵和金屬鍵是三種強(qiáng)的典型的化學(xué)鍵,它們是在分子或晶體中,將兩個(gè)或多個(gè)原子相互結(jié)合在一起的作用力,導(dǎo)致原子(或離子)形成相對(duì)穩(wěn)定的分子和晶體。分子之間以及分子以上層次的超分子和其他各種有序和無序的聚集體,則是依靠氫鍵、靜電相互作用、疏水相互作用和范德華引力等較弱的作用力,將分子結(jié)合在一起,這些弱的相互作用其作用能比強(qiáng)化學(xué)鍵的鍵能小1-2個(gè)數(shù)量級(jí),稱它們?yōu)榇渭?jí)鍵。
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由于鍵型變異及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,在一種單質(zhì)或化合物中,常常包含多種類型的化學(xué)鍵。例如石墨晶體是由碳原子組成單層石墨分子[如圖2.2.1(a)所示],再由這種分子堆積而成晶體[如圖2.2.1(b)所示]。單層石墨分子中C原子間除形成C-C共價(jià)鍵外,整個(gè)層中的n個(gè)C原子還形成離域π鍵,它可看作是一種二維的金屬鍵,使石墨具有金屬光澤和導(dǎo)電性。單層石墨分子依靠分子間的π…π相互作用和范德華力等次級(jí)鍵結(jié)合而成石墨晶體。若將共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵和次級(jí)鍵等4種不同鍵型排列在四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上,則構(gòu)成化學(xué)鍵鍵型四面體,如圖2.2.2所示。根據(jù)單質(zhì)或化合物中存在的化學(xué)鍵類型,可以標(biāo)出該單質(zhì)或化合物在圖中的位置。石墨晶體的位置處在由共價(jià)鍵、金屬鍵、次級(jí)鍵組成的三角平面中心,表明石墨晶體是由這三種型式的化學(xué)鍵將C原子結(jié)合在一起。
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