化学键是离子共价性键
张永和
美国惠林研究院
长期以来,离子键和共价键的性质已经被视为孤立的或错误的二分法性质,更没有两者之间的定量关系。
离子共价论统一了旧的离子性对共价性的二分法对立的定性关系,将元素的离子性 I(Z*,n*,Iz) 和共价性C(rc, rc-1,n*rc-1) 和谐为统一的离子共价性序列
IC =. I(Z*,n*,Iz) C(rc, rc-1,n*rc-1)
它表示化合物均有其相对含量的离子性和共价性组分。这个序列中离子性和共价性呈相反顺序,离子共价性IC越大,则共价性越强,而离子性越弱,反之亦然。从离子共价性键参数函数可以查到:离子共价性、离子性、共价性和其它离子共价性参数和模式数据[1-3]。
图1. LiF 的共价半径156pm 的共价半径252pm
图2. 氢原子A的静电引力(A1和A2)与氢原子B的静电引力(B1和B2)总是不相同的
在此值得指出的是,并不存在纯离子键和纯共价键,如图1所示[4],最典型的“纯”离子化合物LiF的共价半径156pm由于共价键的轨道重叠而比Li原子的共价半径252pm小。而所谓的“纯共价键”实际上也并不存在。图2显示,实际的氢分子由于共轭效应,空间位阻的影响以及相邻的基团的电负性的影响,相同原子的键长有一定的差异,这就有可能存在一些离子性质。氢原子A的静电引力(A1和A2)与氢原子B的静电引力(B1和B2)总是不相同的。金属键是一种非定域共价键,氢键不是化学键,只是分子间力。因此,化学键是离子共价性键。纯离子和纯的共价性质是离子共价性的两个极端。所以离子共价性序列是离子性和共价性的相反程序:
[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. 离子共价论, 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