國際化學元素週期表年｜你問我答(NO.24)

1869年，俄羅斯化學家德米特里·門捷列夫在總結前人經驗的基礎上，發現元素週期律並編制出元素週期表。2019年正值化學元素週期表150週歲生日，聯合國宣佈2019年為“國際化學元素週期表年”。藉此契機，中國數字科技館聯合中國化學會特別推出“你問我答”活動，徵集大家關於化學元素或化學元素週期表的問題，我們會選取優質問題邀請專家回答，並於每週五透過中國數字科技館專題網頁和微信公眾號“中國數字科技館”公佈答案。歡迎大家戳“閱讀原文”積極提問！

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本期精選問答

如何根據電負性判斷共價鍵還是離子鍵？

化學鍵主要分為共價鍵，離子鍵以及金屬鍵三類。

電負性是各元素的原子吸引電子能力的一種相對標度。某一元素的電負性數值越大，則說明其對電子的吸引能力越強。

當兩原子成鍵時，通常認為：①當兩元素的原子電負性差值小於 0。5時：此情況下兩原子吸引電子的能力相近，可認為成鍵電子被平均分配給兩個原子，兩原子之間成非極性共價鍵。例如C-C鍵；C-H鍵等。②當兩元素的原子電負性差值大於0。5，但小於1。7時：此情況下成鍵電子並不是被平均地分配給兩個原子，電負性較大的元素的原子對成鍵電子的吸引較強。此時兩原子之間成極性共價鍵。例如C-O鍵，O-H鍵等。③當兩元素的原子電負性差值大於1。7時：此情況下兩原子吸引電子的能力相差很大，成鍵原子幾乎全部被電負性較大的元素的原子所佔有。此時兩原子之間成離子鍵（可認為是兩個帶電粒子之間靜電力的作用）。需要說明的是，我們透過原子間電負性的差異把化學鍵分為以上三種類型，但它們之間並沒有非常明顯的邊界（如0。5， 1。7），有些化學鍵的性質介於某兩種型別之間，很難明確定義為某一種鍵。

（劉強 清華大學）

離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體的區別是什麼？

首先需要明確四者的定義。離子晶體是陰離子和陽離子間以離子鍵鍵合形成的晶體。原子晶體的定義為原子間以共價鍵相結合而形成的空間網狀結構的晶體。分子晶體的定義為由分子構成，相鄰分子靠分子間作用力相互吸引構成的的晶體。金屬晶體是由金屬原子以金屬鍵堆垛排列形成的晶體。

主要區別在於：原子晶體內的各個原子間都含有共價鍵，內部並不含有分子結構；分子晶體只是分子內部含有共價鍵，而分子間是範德華力（即分子間作用力）。因此原子晶體的特點是熔沸點高，硬度大，難溶於一般溶劑，而分子晶體的特點是低熔點，易昇華，硬度很小等。原子呈短程有序排列的通常都是固態的晶體。離子晶體的特點是：晶體中無單個分子存在；熔沸點較高，硬度較大，難揮發難壓縮；水溶液或者熔融狀態下均導電。金屬晶體的特點是：在晶體中，不存在單個分子；陽離子被自由電子所包圍；較高的導電性、導熱性、延展性 ，有金屬光澤。

（張如範 清華大學）

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