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金屬鍵(金屬原子與金屬原子)
作者:吳家銘
金屬原子的自由電子(價電子)可自由移動,而形成共振鍵型之結合力。
條件:
(1)低游離能:
電子游動性大。
(2)空價軌域多。
※一般價電子愈多的金屬,其金屬鍵較強、熔點較高而硬度較大。
如:鹼金屬(價電子數:+1)之金屬鍵較弱,熔點較低,而過渡元素的金屬鍵則較強,其熔點也較高。
※將金屬加入其他元素成為合金時,因加入後生成具方向性的共價鍵,阻礙了原子層面的滑動,可硬化金屬,所以合金的硬度大於純金屬。
※其鍵能僅約離子鍵能或共價鍵能的1/3倍左右。
氫鍵(氫原子與氟、氧、氮原子間的結合力):
當氫原子與陰電性特別大的元素(如F、O、N等)因靜電引力關係形成一強性鍵,此一強性鍵再與另一陰電性較大之原子,如N、F、O、Cl等形成之鍵。
H-F H-O- H-N<
在DNA的雙螺旋結構中,兩股多核苷酸鏈間的交互力量是氫鍵。
※氫鍵分為
分子間氫鍵 、分子內氫鍵 兩種
(1) 分子間氫鍵:
指氫鍵發生於分子間者。
例:HF , H2O , NH3。
(2) 分子內氫鍵:
指氫鍵發生於同一分子內者。
例:順丁烯二酸,鄰一苯二酚。
※氫鍵的特性:
(1) 鍵能大小:(3~10kcal/mole)
一般鍵能:離子鍵>共價鍵>金屬鍵>氫鍵>凡得瓦力。
凡得瓦力:氫鍵:共價鍵≒1:10:100
金屬鍵能約為離子鍵或共價鍵能的1/3倍左右。
(2) 具方向性。
(3) 氫鍵強弱次序:
F-H‧‧‧‧‧‧F>O-H‧‧‧‧‧O>N-H‧‧‧‧‧N
(因電負度大小,F>O>N)
※氫鍵的影響:
(1) 具有較高的熔點、沸點:
如:沸點: ○a HF>HI>HBr>HCl
(2) 其蒸發性及黏滯性較大:
液體物質的粘滯性Viscosity,及表面張力增大。
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