共振鍵

共振鍵是指用半經驗的化學鍵理論描述金屬鍵合的一種模型。由化學家鮑林(L. Paining)提出。

基本介紹

• 中文名：共振鍵
• 外文名：resonant bond
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

定義

共振鍵是指用半經驗的化學鍵理論描述金屬鍵合的一種模型。由化學家鮑林(L.Paining)提出。

簡介

將苯環的共價鍵在不同組態(如單鍵和三重鍵)之間共振的概念用到金屬，並作如下的假設。（n-1）d殼層電子分成兩類，分屬原子軌道和成鍵軌道。前者局域在原子內，是原子磁矩的根源。後者則和ns,np軌道雜化形成共價鍵，起金屬鍵合作用。這種鍵可在一些成鍵位置之間共振，即共振鍵。

公式

設一個原子的成鍵電子數為v(即價數)，配位數為z，則定義重鍵數為N=v/z。鮑林根據一系列性質確定各金屬元素的價數，例如第一長周期中從K,Ca,Sc,Ti,V到Cr，硬度、密度和結合能都是遞增的，和價數從1遞增到6對應，此後的Mn,Fe,Co,Ni,V值穩定在6，以後又下降，從Cu的5. 44到AS的1.44。有機化學中已知，三種碳一碳共價鍵(單鍵，雙鍵及三重鍵)的鍵長(即原子間距)不等，重鍵數為N的鍵長的經驗公式為d_N=d₁-0.70log₁₀N鮑林借用此式到金屬改為d_N=d₁-0.60log₁₀N ，並由此計算一系列金屬元素的單鍵半徑r₁=（1/2）d₁ 。

存在的問題

用鮑林的理論能夠對過渡金屬的結合能、磁性及點陣參數的數據給出統一的定性解釋，但在理論上存在許多問題，例如對價數取值的隨意性、d_N公式的物理基礎等均有爭議。