最近更新于 2023-12-16 15:43

关系

结合键
\begin{cases}
化学键（主价键）
\begin{cases}
离子键 \\
共价键 \\
金属键 
\end{cases}
\\
氢键
\\
物理键（次价键）：范德华力或称范德瓦尔斯力（van\ der\ Waals）
\end{cases}

概念

离子键

原子失去或得到电子形成带电的离子，正负离子依靠静电吸引力结合在一起形成的键合。
无饱和性和方向性。高熔点，高硬度，高强度，低膨胀系数，塑性较差，固态不导电，熔融离子导电。
存在于金属与非金属形成的化合物中（大多数盐类、碱类和金属氧化物）。

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NaCl 离子键示意图

共价键

两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对形成的化学键。
有方向性和饱和性。高熔点高强度，高硬度，低热膨胀系数，塑性较差，不导电。
存在于非金属形成的化合物中。

SiO_2中硅原子和氧原子间形成的共价键示意图

金属键

金属原子中价电子挣脱束缚成为自由电子，弥散于金属正离子组成的晶格中，由自由电子和金属正离子相互作用所构成的键合。
无饱和性和方向性。结构密堆，塑性较好，有光泽，良好的导热性和导电性。
存在于金属原子之间。

金属键示意图

范德瓦尔斯力

邻近原子相互作用引起电荷位移而形成偶极子，通过这种微弱、瞬时的电偶极矩的感应作用，将原子或分子结为一体的键合。
无饱和性和方向性；结构密堆，低熔点，绝缘。
存在于分子之间形成的晶体中，如碘（I_2）、冰（H_2O）。

极性分子间范德瓦尔斯力示意图

氢键

分子中氢原子仅有的一个电子被分子中其它原子共有，氢端裸露出带正电荷的原子核，与邻近分子的负端相互吸引。
具有饱和性和方向性。高分子化合物氢键树木巨大，对其熔点及力学性能影响大；对小分子熔点、费电、溶解性、黏度也有一定影响。
存在于含有氢和氧、氮、氟等高电负性原子的分子之间，如水（H_2O）、氨（NH_3）、氟化氢（HF）。

HF 氢键示意图

参考

• 胡庚祥，蔡珣，戎咏华 材料科学基础 第三版