离子共价性及应用 1(3.2.) 氢

J. Am. Huilin Ins. 2014, 5, 21.

American Huilin Institute
ISSN 2160-438X
http://www.amhuilin.com/journal/jahi
 

 

英文原版:Int. J. Mol. Sci. 2010, 11, 4381-4406. IC-Model Full-Text

 

离子共价性及应用 1.

3.2. 

张永和 美国惠林研究院  yzhanghuilin@gmail.com

 

3.2. 

        Pauling序列是由两个原子(氢和氯)的键离解能估计的,然后, 不基于定量结构数据地, 任意地推广到所有的元素[3]

 氢具有最低的能量E=-13.6eVBatsanov的共价半径实验值0.37Å [30] 恰好等于Heitler-London的一半HH R值(R =0.74[26]。基于这些光谱数据和IC模型(式2.1.5),我们得到了IC2.297eV和它的电负性XIC1.3333.2.1和图3.2.1),那并不是那个传统的高值2.2

 

3.2.1. 氢和上层周期元素的ICXIC

元素

Li

Be

H

B

C

N

O

F

IC

1.023

2.064

2.297

3.291

4.302

5.329

6.273

7.37

XIC

0.808

1.237

1.333

1.743

2.167

2.583

2.972

3.423

 

 

3.2.1 氢和上层周期元素的ICXIC (表3.2.1.数据)作图

 

这一结果获得了Mo [33] 提出的氢化物的点电荷分布(表3.2.2)的强力支持,典型离子性LiH(一氢化锂)具有氢收益点电荷0.783,弱离子性的BeH(一氢化铍)只有0.044,而共价性的BH(一氢化硼)开始亏损点电荷。这意味着,氢的离子共价性和电负性都比硼的小。况且,美国国家标准与技术研究所 [34] 提出的AlH(一氢化铝)的电偶极矩(表3.2.3)数据显示偶极子的铝端是阴性。这意味着,氢的离子共价性和电负性比铝小。

 

3.2.2. 氢化物的点电荷分配qA 偶极矩

 

氢化物

LiH

BeH

BH

CH

NH

OH

FH

 

 

键长(实验值)

1.595

1.343

1.233

1.12

1.038

0.971

0.917

 

 

偶极矩(实验值)

5.88

1.46

1.66

1.82

 

 

偶极矩(计算值)

5.999

0.281

1.689

1.647

1.743

1.864

2.02

 

 

点电荷分配qA

0.783

0.044

0.285

0.306

0.350

0.400

0.459

 

 

3.2.3. 键长和偶极矩

H-Na

H-Mg

H-Al

H-Si

H-Se

H-P

H-S

H-Cl

键长(实验值)

1.887

1.73

1.648

1.52

1.475

1.422

1.341

1.275

偶极矩(计算值)

5.966

1.231

0.169

0.332

0.634

0.651

1.06

1.468

         氢具有一价轨道和一个电子。它可以是一个阴离子,通过获取另一个电子形成离子键,它也可以是一个阳离子,通过共享另一电子形成共价键。因此,氢的ICXIC值恰好居于弱离子性铍和弱共价性硼(图1和表1)之间的边界内。因此我们可指定氢的IC值(2.297)为标准来估价阳离子的离子共价特性。IC值小于氢的阳离子我们称为离子性的阳离子,IC值大于氢的阳离子我们称为共价性的阳离子。那些IC值大于铍(2.064)而小于硼(3.291)的阳离子称为边缘性阳离子。阳离子IC值比氢越大,其共价性越强而离子性越弱,反之亦然。

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