配位键是共价键的一种吗(配位键和共价键哪个更稳定)

本文介绍了各种化学键的概念。

首先是离子键，通过电荷转移形成两种电荷相反的离子。这两种离子之间存在静电引力，这种力叫做离子键。

下面两个数字依次代表Na原子和Cl原子。可以看出钠原子最外层多了一个电子(因为要达到最外层8个电子的稳定结构就必须这样)，而氯原子最外层少了一个电子。所以这个时候钠原子会给氯提供一个电子，使两者都处于8电子的稳定状态，它们之间的化学键是离子键。

对离子键的认识有以下几个特点:1。成键原子的电负性差别很大。2.成键原子的外层电子结构接近八个电子或两个电子。3.活性金属和活性非金属经常通过离子键形成分子。

然后是共价键，这是通过在成键原子之间提供一个电子来共享一对电子而形成的化学键。

例如，下图中的氟原子和氢原子在其外层缺少一个电子。因此，它们共享一对电子，氢和氟都拥有这对电子，从而实现稳定的结构。

共价键的特点是成键原子的电负性相似。难以将价电子转移到外层的八电子或双电子结构。成键原子可以通过共享电子对实现稳定的结构。

化学键除了共价键，还包括金属键。金属键是指金属阳离子和自由电子之间的强相互作用。在金属晶体中，每个金属原子都贡献了它的价电子(原子核外能与其他原子相互作用形成化学键的电子，不仅仅是最外层的电子)。如下图所示，这些电子可以自由移动，形成电子气(可以认为是电子组成的海洋)，而金属离子反过来被“海洋”吸引在一起，最终形成金属。

当然，共价键是本文的重点。虽然之前已经解释过共价键的形成，但是这个解释并没有触及共价键形成的本质。如果从原子轨道理论的角度研究共价键的形成(参考前文)，可以更好地理解其内在原理。

我们知道共价键共享电子使外层达到稳定的二电子或八电子状态。但问题是，两个原子的电子在一起是什么样的状态？是简单拼凑出来的吗？

答案当然是否定的，我们假设有两个原子，每个原子最外层只有一个不成对电子。当然，我不知道它位于哪个能量层。没关系，因为一个轨道只能放两个自旋相反的电子，所以很明显这个原子多余的电子一定在一个轨道上，如下图所示:

这是最简单的氢原子。最外层只有一个电子。当然，它只有一个电子。当两个氢原子形成一个氢分子时，各自轨道上的电子会以相反的自旋方式相互配对，形成稳定的共价单键，用十字表示。

明白了这一点，下一步就是同理推导，如果最外层有两个或三个不成对的电子，那么它们就会以相反的自旋配对。比如氮原子外面总共有七个电子，1s上两个电子，2s上两个电子，剩下的三个电子正好在2px，2py，2pz三个轨道上。即这三个电子与另外三个自旋相反的电子配对形成共价三键。

有一种特殊的共价键，成键前成键电子对属于同一个原子，称为配位键。配位共价键常用“→”表示。以一氧化碳为例，其第二层碳原子和氧原子的电子构型如下:

先将碳原子和氧原子的两个单电子配对，然后氧原子中配对的2pz电子与碳原子的空轨道形成共价键。那么在这里，前两个共价键是普通共价键，最后一个共价键是配位共价键。

当然，共价键形成后，虽然其电子来源不同，但键之间并无区别。

共价键是饱和的，有方向性的。共价键的饱和意味着几个不成对的电子最多会形成几个共价键。

方向性是重点。共价键形成时，原子轨道只能沿某一方向最大程度重叠。只有这样，成键原子轨道的对称性才能一致，轨道重叠越大，电子的概率密度越大，形成的共价键也越稳定。

由于共价键的重叠方式不同，会形成不同类型的共价键。首先是σ键，也就是电子云沿着键轴方向重叠的方式，或者说头对头重叠。如下图所示，S轨道可以和S轨道，S轨道和P轨道，P轨道和P轨道形成σ键。

因为P轨迹相互垂直，所以当两个P轨迹沿关键轴重叠时，垂直于它们的P轨迹并排重叠。这种重叠模式被称为π键。

成键电子云沿成键轴对称分布。以氮为例，两个氮原子的px轨道沿X轴形成σ键，而Y和Z方向的其余轨道形成π键。

因为σ键比π键重叠多，所以它的键能更强，稳定性更好。