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1、無機(jī)材料銦可以形成類似碳鍵的化學(xué)鍵
第一節(jié) 共價(jià)鍵模型
《Science》雜志上，英國科學(xué)家發(fā)表論文，聲稱他們?cè)阢熢娱g形成了銦-銦單鍵組成的長鏈。這個(gè)發(fā)現(xiàn)非常令人驚訝，因?yàn)橐话阒挥性刂芷诒碇械?4列的元素（碳族元素）才能形成這種化學(xué)鍵。所有的生命系統(tǒng)和大多數(shù)聚合物都含有碳元素，這也是因?yàn)橹挥刑歼@樣的元素才能形成這種化學(xué)鍵。
英國倫敦帝國學(xué)院和蘇塞克斯大學(xué)的研究人員們制備的這種新的銦化合物中含有與眾不同的電子結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)允許元素周期表中的第13列元素（硼族元素）形成類似碳有機(jī)物的聚合物。
研究人員們還認(rèn)為，硼族元素聚合物的電子學(xué)性質(zhì)可以用來制造那些類似固體半導(dǎo)體的新型電子學(xué)
2、元件，例如發(fā)光二極管和太陽能電池。一種可溶解的銦聚合物可以很容易取代碳族元素的地位，而且生產(chǎn)這種銦聚合物不需要像固體電子器件那樣的高溫低壓條件。
倫敦帝國學(xué)院化學(xué)系的Mike Hill博士說：“我們制造的化合物具有出人意料的穩(wěn)定性，而且生產(chǎn)它們的過程也很簡單。它可以用來解決大量的問題?！彼€說：“如果你把元素周期表中的元素看作是一些顏料的話，那么我們平時(shí)只用了調(diào)色板中的某幾種顏料。我們現(xiàn)在的工作就是要用那些平時(shí)沒有用到的顏料。”
研究人員通過碘化銦和一種鉀的衍生物之間的置換反應(yīng)制備出了這種銦聚合物。他們現(xiàn)在正打算更深入的研究這種銦聚合物分子，并且在硼族元素化合物中形成更長或更短的鏈
3、，最終利用它們制出穩(wěn)定的聚合物。
共價(jià)鍵的發(fā)展及共價(jià)鍵理論
共價(jià)鍵（covalent bonds)是化學(xué)鍵的一種，兩個(gè)或多個(gè)原子共同使用它們的外層電子，在理想情況下達(dá)到電子飽和的狀態(tài)，由此組成比較穩(wěn)定和堅(jiān)固的化學(xué)結(jié)構(gòu)叫做共價(jià)鍵。所謂共價(jià)鍵是指原子間由于成鍵電子的原子軌道重疊而形成的化學(xué)鍵。與離子鍵不同的是進(jìn)入共價(jià)鍵的原子向外不顯示電性，因?yàn)樗鼈儾]有獲得或損失電子。共價(jià)鍵的強(qiáng)度比氫鍵要強(qiáng)，與離子鍵差不太多或甚至比離子鍵強(qiáng)。
同一種元素的原子或不同元素的都可以通過共價(jià)鍵結(jié)合，一般共價(jià)鍵結(jié)合的產(chǎn)物是分子，在少數(shù)情況下也可以形成晶體。
吉爾伯特·列維斯于1916年最先提出共價(jià)鍵。
4、
在簡單的原子軌道模型中進(jìn)入共價(jià)鍵的原子互相提供單一的電子形成電子對(duì)，這些電子對(duì)圍繞進(jìn)入共價(jià)鍵的原子而屬它們共有。
在量子力學(xué)中，最早的共價(jià)鍵形成的解釋是由電子的復(fù)合而構(gòu)成完整的軌道來解釋的。第一個(gè)量子力學(xué)的共價(jià)鍵模型是1927年提出的，當(dāng)時(shí)人們還只能計(jì)算最簡單的共價(jià)鍵：氫氣分子的共價(jià)鍵。今天的計(jì)算表明，當(dāng)原子相互之間的距離非常近時(shí)，它們的電子軌道會(huì)互相之間相互作用而形成整個(gè)分子共享的電子軌道。
原子間通過共用電子對(duì)（電子云重疊）所形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵。共價(jià)鍵又稱原子鍵。
同種原子間形成的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)不偏向任何一個(gè)原子，成鍵原子都不顯電性，這種鍵稱為非極性鍵。例如H
5、2、Cl2、N2等，在化合物分子中，不同原子間形成的共價(jià)鍵，由于不同原子的電負(fù)性不同，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子，電負(fù)性大的原子就帶部分負(fù)電荷，電負(fù)性小的原子就帶部分正電荷，這樣的鍵稱為極性鍵。
同種非金屬原子之間，或不同種非金屬原子之間成鍵時(shí)，一般都是共價(jià)鍵。在形成共價(jià)鍵時(shí)，當(dāng)自旋方向相反的未成對(duì)電子的原子相互接近時(shí)，兩個(gè)核間電子云密度較大，即共用電子對(duì)屬成鍵的兩原子共有，圍繞兩個(gè)核運(yùn)動(dòng)，受兩核吸引，在兩核間電子云重疊。
要形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，必須盡可能使電子云重疊程度大一些，我們知道，除了s電子以外，其它電子云都是有空間取向的，在成鍵時(shí)，要盡可能沿著電子云密度最大的方向發(fā)生重疊
6、。例如H2O中，氫原子的1s電子云沿著氧原子的2Px、2Py電子云的空間伸展方向的重疊，才能達(dá)到電子云重疊程度最大，形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，因此共價(jià)鍵具有方向性。元素的原子形成共價(jià)鍵時(shí)，當(dāng)一個(gè)原子的所有未成對(duì)電子和另一些原子中自旋方向相反的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵后，就不再跟其它原子的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵。例如H2O分子中，O原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，它只能跟兩個(gè)H原子的未成對(duì)電子配對(duì)，因此，共價(jià)鍵具有飽和性。
共價(jià)鍵是化學(xué)鍵中重要的一類，包括：極性鍵、非極性鍵、配位鍵、單鍵、雙鍵、叁鍵、σ鍵、π鍵等類別。
共價(jià)鍵是兩個(gè)或幾個(gè)原子通過共用電子產(chǎn)生的吸引作用，典型的共價(jià)鍵是兩個(gè)原子借吸引一對(duì)成鍵電子而
7、形成的。例如，兩個(gè)氫核同時(shí)吸引一對(duì)電子，形成穩(wěn)定的氫分子。
新理論：共價(jià)鍵形成時(shí)，成鍵電子所在的原子軌道發(fā)生重疊并分裂，成鍵電子填入能量較低的軌道即成鍵軌道。如果還有其他的原子參與成鍵的話，其所提供的電子將會(huì)填入能量較高的反鍵軌道，形成的分子也將不穩(wěn)定。
共價(jià)鍵的斷裂：共價(jià)鍵的斷裂分為兩種方式：
一種是成鍵的一對(duì)電子平均分給兩個(gè)原子或原子團(tuán)。這種斷裂的方式稱為均裂。均裂生成的帶單電子的原子或原子團(tuán)成為自由基或游離基。通常用R·表示。自由基反應(yīng)一般在光和熱的作用下進(jìn)行。
另一種方式是異裂，異裂生成正離子和負(fù)離子，經(jīng)過異裂生成離子的反應(yīng)成為離子型反應(yīng)。離子型反應(yīng)一般在酸-堿或極性物質(zhì)（包括極性溶劑）催化下進(jìn)行。
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