表21部分原子的核外电子排布规律 电离能电负性序元 电离能电负性 数素22pev」数素|2s 13.62.1 4340.8 20ca22626 5391.0|21sc2|26|261 6.54 4|Be2|2 9.32 82 5|B221 8.3020 3V|22|62|63 674195) 6C|2|2 1132.524cr2262651 67722(4) 7N|2|2 14.53025Mn2 7871.8(3) 8Ni2|26268 1Na226 514|0.9 29Cu22|62610 7.7320(2 12Mg2262 7.651.230|Zn22|626|0 13A1226215991. 31Ga2|2|62|61021 14|si2|2|62|2 32Ge22626102|2 5P2262|310.52.133|As2|2|62602 13.03035Br226261025 11.8 18Ar|2|2626 36Kr226261026 14.0 由于不同原子得失电子的能力不相同,所以不同的原子之间可能通过外层价电子的 转移形成正、负离子,依靠正、负离子间的静电吸引作用稳定地结合成分子,这种结合 形式称为离子键( ionic bond)。典型的,由于碱金属的电离能低和卤素原子的亲和能高, 这两种元素很容易形成离子键的分子 然而,许多分子中原子的结合并不存在明显的电子转移,而是两个原子共用电子 这种结合形式称为共价键( valence bond),是原子结合最基本的方式之一。共价成键的 想法出现得很早,在量子力学出现之前,G·N· Lewis就提出了电子配对成键的概念, I· Langmuir提出了8电子结构稳定的说法。从经典的物理图像来看,电子配对后出现在 两个原子中间区域可以抵消原子核间部分的库仑斥力并且产生静电吸引作用,因而有利 于降低系统的能量,使得分子稳定存在。但只有通过量子力学的定量描述和精确计算, 才能正确地理解共价键的物理本质。 海特勒( Heitler)和伦敦( London)用量子力学方法计算了H2分子能量E与两个H 原子核距离r之间关系,如图2.3所示。量子力学的结果表明,如果两个H原子的两个电 子自旋反向,当两个原子接近时,H2分子能量将降低,曲线的极小值对应于分子的平衡 间距,电子对集中分布在两个原子之间,如图2.3(b所示,称为成键态;如果两个电子 的自旋平行,当两个原子接近时,系统能量将一直增加而不出现极小值,说明没有稳定表 2.1 部分原子的核外电子排布规律 序 元 K L M 电离能 电负性 序 元 K L M N 电离能 电负性 数 素 1s 2s 2p 3s 3p 3d eV eV 数 素 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f eV eV 1 H 1 13.6 2.1 19 K 2 2 6 2 6 1 4.34 0.8 2 He 2 24.6 20 Ca 2 2 6 2 6 2 6.11 1.0 3 Li 2 1 5.39 1.0 21 Sc 2 2 6 2 6 1 2 6.54 1.3 4 Be 2 2 9.32 1.5 22 Ti 2 2 6 2 6 2 2 6.82 1.6 5 B 2 2 1 8.30 2.0 23 V 2 2 6 2 6 3 2 6.74 1.9(5+ ) 6 C 2 2 2 11.3 2.5 24 Cr 2 2 6 2 6 5 1 6.77 2.2(4+ ) 7 N 2 2 3 14.5 3.0 25 Mn 2 2 6 2 6 5 2 7.43 1.5(4+ ) 8 O 2 2 4 13.6 3.5 26 Fe 2 2 6 2 6 6 2 7.87 1.8(3+ ) 9 F 2 2 5 17.4 4.0 27 Co 2 2 6 2 6 7 2 7.86 1.7 10 Ne 2 2 6 21.6 28 Ni 2 2 6 2 6 8 2 7.64 1.8 11 Na 2 2 6 1 5.14 0.9 29 Cu 2 2 6 2 6 10 1 7.73 2.0(2+ ) 12 Mg 2 2 6 2 7.65 1.2 30 Zn 2 2 6 2 6 10 2 9.39 1.5 13 Al 2 2 6 2 1 5.99 1.5 31 Ga 2 2 6 2 6 10 2 1 6.00 1.5 14 Si 2 2 6 2 2 8.15 1.8 32 Ge 2 2 6 2 6 10 2 2 7.90 1.8 15 P 2 2 6 2 3 10.5 2.1 33 As 2 2 6 2 6 10 2 3 9.81 2.0 16 S 2 2 6 2 4 10.4 2.5 34 Se 2 2 6 2 6 10 2 4 9.75 2.4 17 Cl 2 2 6 2 5 13.0 3.0 35 Br 2 2 6 2 6 10 2 5 11.8 2.8 18 Ar 2 2 6 2 6 15.8 36 Kr 2 2 6 2 6 10 2 6 14.0 由于不同原子得失电子的能力不相同，所以不同的原子之间可能通过外层价电子的 转移形成正、负离子，依靠正、负离子间的静电吸引作用稳定地结合成分子，这种结合 形式称为离子键(ionic bond)。典型的，由于碱金属的电离能低和卤素原子的亲和能高， 这两种元素很容易形成离子键的分子。 然而，许多分子中原子的结合并不存在明显的电子转移，而是两个原子共用电子， 这种结合形式称为共价键（valence bond），是原子结合最基本的方式之一。共价成键的 想法出现得很早，在量子力学出现之前，G·N·Lewis 就提出了电子配对成键的概念， I·Lagmuir 提出了 8 电子结构稳定的说法。从经典的物理图像来看，电子配对后出现在 两个原子中间区域可以抵消原子核间部分的库仑斥力并且产生静电吸引作用，因而有利 于降低系统的能量，使得分子稳定存在。但只有通过量子力学的定量描述和精确计算， 才能正确地理解共价键的物理本质。 海特勒（Heitler）和伦敦（London）用量子力学方法计算了H2分子能量E与两个H 原子核距离r之间关系，如图 2.3 所示。量子力学的结果表明，如果两个H原子的两个电 子自旋反向，当两个原子接近时，H2分子能量将降低，曲线的极小值对应于分子的平衡 间距，电子对集中分布在两个原子之间，如图 2.3(b)所示，称为成键态；如果两个电子 的自旋平行，当两个原子接近时，系统能量将一直增加而不出现极小值，说明没有稳定 3