解析:
壹、離子鍵
離子鍵是由電子轉移(失去電子者為陽離子,獲得電子者為陰離子)形成的。即正離子和負離子之間由於靜電引力所形成的化學鍵。離子既可以是單離子,如Na+、CL-;也可以由原子團形成;如SO4 2-,NO3-等。
離子鍵的作用力強,無飽和性,無方向性。離子鍵形成的礦物總是以離子晶體的形式存在。
要了解壹點化學鍵的基本知識,才能更好地理解礦物的可浮性及其物理化學性質。因為後面要講述礦物表面暴露的是什麽鍵,它與礦物可浮性關系甚大。
研究認為,在分子或晶體中的原子決不是簡單地堆砌在壹起,而是存在著強烈的相互作用。化學上把這種分子或晶體中原子間(有時原子得失電子轉變成離子)的強烈作用力叫做化學鍵。鍵的實質是壹種力。所以有的又叫鍵力,或就叫鍵。
礦物都是由原子、分子或離子組成的,它們之間是靠化學鍵聯系著的。
化學鍵主要有三種基本類型,即離子鍵、***價鍵和金屬鍵。
壹、離子鍵
離子鍵是由電子轉移(失去電子者為陽離子,獲得電子者為陰離子)形成的。即正離子和負離子之間由於靜電引力所形成的化學鍵。離子既可以是單離子,如Na+、CL-;也可以由原子團形成;如SO4 2-,NO3-等。
離子鍵的作用力強,無飽和性,無方向性。離子鍵形成的礦物總是以離子晶體的形式存在。
二、***價鍵
***價鍵的形成是相鄰兩個原子之間自旋方向相反的電子相互配對,此時原子軌道相互重疊,兩核間的電子雲密度相對地增大,從而增加對兩核的引力。***價鍵的作用力很強,有飽和性與方向性。因為只有自旋方向相反的電子才能配對成鍵,所以***價鍵有飽和性;另外,原子軌道互相重疊時,必須滿足對稱條件和最大重疊條件,所以***價鍵有方向性。***價鍵又可分為三種:
(1)非極性***價鍵 形成***價鍵的電子雲正好位於鍵合的兩個原子正中間,如金剛石的C—C鍵。
(2)極性***價鍵 形成***價鍵的電子雲偏於對電子引力較大的壹個原子,如Pb—S 鍵,電子雲偏於S壹側,可表示為Pb→S。
(3)配價鍵 ***享的電子對只有壹個原子單獨提供。如Zn—S鍵,***享的電子對由鋅提供,Z:+ ¨..S:=Z n→S
***價鍵可以形成兩類晶體,即原子晶體***價鍵與分子晶體。原子晶體的晶格結點上排列著原子。原子之間有***價鍵聯系著。在分子晶體的晶格結點上排列著分子(極性分子或非極性分子),在分子之間有分子間力作用著,在某些晶體中還存在著氫鍵。關於分子鍵精辟氫鍵後面要講到。
三、金屬鍵
由於金屬晶體中存在著自由電子,整個金屬晶體的原子(或離子)與自由電子形成化學鍵。這種鍵可以看成由多個原子***用這些自由電子所組成,所以有人把它叫做改性的***價鍵。對於這種鍵還有壹種形象化的說法:“好象把金屬原子沈浸在自由電子的海洋中”。金屬鍵沒有方向性與飽和性。
和離子晶體、原子晶體壹樣,金屬晶體中沒獨立存在的原子或分子;金屬單質的化學式(也叫分子式)通常用化學符號來表示。
上述三種化學鍵是指分子或晶體內部原子或離子間的強烈作用力。但它沒有包括所有其他可能的作用力。比如,氯氣,氨氣和二氧化碳氣在壹定的條件下都可以液化或凝固成液氯、液氨和幹冰(二氧化碳的晶體)。說明在分子之間還有壹種作用力存在著,這種作用力叫做分子間力(範德華力),有的叫分子鍵。分子間力的分子的極性有關。分子有極性分子和非極性分子,其根據是分子中的正負電荷中心是否重合,重合者為非極性分子,不重合者為極性分子。
分子間力包括三種作用力,即色散力、誘導力和取向力。(1)當非極性分子相互靠近時,由於電子的不斷運動和原子核的不斷振動,要使每壹瞬間正、負電荷中心都重合是不可能的,在某壹瞬間總會有壹個偶極存在,這種偶極叫做瞬時偶極。由於同極相斥,異極相吸,瞬時偶極之間產生的分子間力叫做色散力。任何分子(不論極性或非極性)互相靠近時,都存在色散力。(2)當極性分子和非極性分子靠近時,除了存在色散力作用外,由於非極性分子受極性分子電場的影響產生誘導偶極,這種誘導偶極和極性分子的固有偶極之間所產生的吸引力叫做誘導力。同時誘導偶極又作用於極性分子,使其偶極長度增加。從而進壹步加強了它們間的吸引。(3)當極性分子相互靠近時,色散力也起著作用。此外,由於它們之間固有偶極之間的同極相斥,異極相吸,兩個分子在空間就按異極相鄰的狀態取向,由於固有偶極之間的取向而引起的分子間力叫做取向力。由於取向力的存在,使極性分子更加靠近,在相鄰分子的固有偶極作用下,使每個分子的正、負電荷中心更加分開,產生了誘導偶極,因此極性分子之間還存在著誘導力。總之,在非極性分子之間只存在著色散力,在極性分子和非極性分子之間存在著色散務和誘導力,在極性分子之間存在著色散力、誘導力和取向力。色散力、誘導力和取向力的總和叫做分子間力。分子間力沒有方向性與飽和性,鍵力較弱。
此外,還有氫鍵。氫鍵的形成是由於氫原子和電負性較大的X原子(如F、O、N原子)以***價鍵結合後,***用電子對強烈地偏向X原子,使氫核幾乎“ *** ”出來。這種“ *** ”的氫核由於體積很小,又不帶內層電子,不易被其他原子的電子雲所排斥,所以它還能吸引另壹個電負性較大的Y原子(如F、O、N原子)中的獨對電子雲而形成氫鍵。
X—H Y
點線表示氫鍵。X、Y可以是同種元素也可以是不同種元素。
除了HF、H2O、NH3等三種氫化物能夠形成氫鍵之外,在無機含氧酸、羥酸、醇、胺以及和生命有關的蛋白質等許多類物質都存在氫鍵。在壹些礦物晶格中,如高嶺土等也局部存在氫鍵。
離子鍵壹般情況下是金屬與非金屬所構成的化合物(銨根離子除外),其中,有壹種元素完全失去電子形成相應的陽離子,同時另壹種物質得到電子形成相應的陰離子。
***價鍵指的是由兩種物質***用電子對所形成的化學鍵。
離子化合物中可能含有***價鍵,有離子鍵的化合物壹定是離子化合物