共价键（二）
厘清σ/π键、配位键的边界，看懂键参数与分子极性
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共价键（二）
厘清σ/π键、配位键的边界，看懂键参数与分子极性
σ键与π键强度比较
乙烯使溴水迅速褪色，乙烷几乎不反应——同样含碳碳键，活泼性却天差地别。根源就在σ键与π键的'牢固程度'差异：头碰头重叠的σ键，远强于肩并肩重叠的π键。
拥抱身体大面积贴合牢固（σ键），肩并肩搭手只接触一点易分开（π键）
共价键的类型构成规则
上一页比较了σ键与π键的强度：σ更稳。现在换个角度——真实分子里的单键、双键、叁键，分别由几个σ、几个π拼出来的？规则其实非常简洁。
握手（σ）是基础且必有；拥抱（π）只能叠在握手之上，不能只拥抱不握手
电负性差与键类型
上页我们讲了共价键的类型构成规则。但要判断一根键究竟是极性共价、还是已经偏向离子，得有个量化标尺——这就要用到电负性差（ΔEN）。
电负性大的一方像大力士，把共用电子'绳子中点'拽向自己；差距越大，'共享'越名不副实
键参数
前面用电负性差判断了键的类型，但同一个键内部还有更细的'尺寸信息'——它有多长、多结实、分子中撑成什么角度、电子对偏向哪边？这就需要引入'键参数'来定量描述。
键长是弹簧自然长度，键能是拉断所需力，键角是多弹簧张开角度
键能
前面我们用键长、键角描述共价键的几何特征，但想知道一根键"有多结实"——拉断它要花多少能量——就要请出键能这个指标。
拉开磁铁要做功;越难拉开相当于键能越大,键越牢固
平均键能
上页我们谈了键能：断开 1 mol 某化学键所需能量。但同一个 C—H 键，在甲烷里断要 439 kJ/mol，在乙烷里却只要 410 kJ/mol——这就引出了「平均键能」的概念。
各店价格略有差异，「均价」帮你大致判断行情；平均键能也是同类键的参考强度
键能与反应热效应估算
上页说过，平均键能只是个近似值。看似粗糙，但用处极大：不用查表、不用做实验，就能给反应估出吸/放热方向和大致量级。这页就讲怎么算。
断键=成本支出（吸热），成键=营业收入（放热）；净盈余→放热反应，净亏损→吸热反应
键长
上页我们用键能衡量"拆键要花多大力气"。但还有个更直观的问题：两个原子核之间到底隔多远才稳定？这就是键长要回答的事。
太远够不着、太近挤得慌；两原子核也有最舒服的位置
键长与键能的关系
前页我们列了 C-C、C=C、C≡C 三种键的键长——依次变短。但化学家还会追问：哪种键最难拆？这就要看键能。巧合吗？键长和键能之间其实有明确的相关性。
抱得越紧(键越短)，外人越难强行拆开他俩(键能越大)
键角
我们已知共价键有键长、键能两个参数。但分子不是直线——它是立体的。这第三个参数——键角——就是衡量分子「立体感」的关键。
伞骨间夹角固定，决定伞的开合形状；键角固定，决定分子空间构型
共价键的方向性
上一页我们看到不同分子键角各异——水104.5°、氨107°、二氧化碳180°。为什么不是任意角度？根本原因是共价键的形成有明确方向。
手电筒光柱集中朝一个方向射出（p轨道沿轴有方向），裸灯泡向四面八方均匀发光（s轨道球对称无方向）
键长和键角的测定
键长在皮米量级，比头发丝还细百万倍——肉眼和尺子根本无从下手。科学家究竟靠什么把这些'看不见'的数值精确测出来？
波长相当的波打到目标上，由反射/衍射信号的强度与方向反演出对象的结构
共价键
两个氢原子各拿一颗「单身」电子,谁都不够「满」。凑近时双方发现:与其你抢我、我抢你,不如把电子放在两人中间共享——各凑一对,都满意。这就是共价键最朴素的想法。
两租客共享客厅厨房(共用电子对),各住各屋(各自保留原子核),都觉得「这就是我家」(双方都达稳定构型)
本节要点
- ✓σ键沿轴重叠最充分做骨架，π键必须依附σ不能独立
- ✓电负性差连变：0≈纯共价，>1.7≈离子键，中间称极性即可
- ✓键能、键长、键角互补：分别回答牢不牢、远不远、怎么排三个问题
- ✓反应热≈断键吸热−成键放热；用平均键能只做估算
- ✓共价键的方向性源于电子云重叠最大化，决定了分子骨架
课后思考
先独立思考，再看参考答案——好问题值得多琢磨。
参考答案从重叠程度切入：σ 键是头碰头沿键轴重叠，电子云密集在两核之间；π 键肩并肩重叠程度小。重叠越多键越稳——这是判断的杠杆。
参考答案1.7 只是经验阈值，不是铁律。差值在 1.5~1.9 之间时，键通常已显离子性但仍属极性共价键；要结合原子化倾向、晶格能等因素综合判断，不能机械套用阈值。
参考答案提示从杂化切入：sp 杂化的 s 成分高，碳的有效电负性更大。乙炔 C-H 键能比甲烷高约 50~60 kJ/mol，键长也明显缩短——平均键能抹平了这些差异。