化学键类型

（1）离子键

离子键是正、负离子之间的静电相互作用力，键力中等至强，主要取决于离子的电价和半径。由于离子的静电场为球形对称，所以离子键没有方向性，也没有饱和性。

元素周期表中碱金属与碱土金属元素离子电位低，易于形成正离子，非金属元素电负性大，易于形成负离子，这些元素相互结合形成典型的离子键。以离子键结合起来形成的晶体称为离子晶体。离子晶体中离子被当作球体，力求作最紧密堆积，形成对称性高的晶体。

（2）共价键

同种原子或电负性相差很小的原子结合成分子或晶体时，原子间的键合不能用离子键的静电作用力来解释，而是形成了另一种键，即共价键。共价键的形成是由于原子在相互靠近时，原子轨道相互重置，形成分子轨道，原子核之间的电子云密度增加，电子云同时受到两核的吸引，因而使体系的能量降低。由两个以上原子共用若干个电子构成的共价键称为多原子共价键。共价键具有饱和性和方向性，键力中等至强，主要取决于原子价、原子间距和极化强度。原子晶体不作最紧密堆积，配位数较低，决定于键的饱和性和方向性。

（3）金属键

金属晶体中的金属原子最外层电子的电离势较低，易于脱离原子核的束缚，在整个晶体空间内运动，形成自由电子。它们和晶体中“正离子”构成的体系能有效地降低体系的能量，因而，金属晶体被描写为浸泡在自由电子气中的正离子集合，而金属正离子和“自由电子”之间的静电相互作用力被看作是金属键。金属键无饱和性和方向性，键力一般不强，主要取决于原子间的距离与自由电子的多少。由此可见金属键一方面和共价键类似，靠共用自由电子产生原子间的凝聚力，另一方面又和离子键类似，是正负电荷之间的静电作用力。要从本质上深刻地揭示晶体周期势场中金属的本质，必须了解晶体的能带理论（廖立兵，2000）。金属晶体通常成最紧密堆积，具有最高的配位数。

（4）分子键

分子键是一种比离子键、共价键和金属键弱得多的化学键，键能比上述3种键能小1～2个数量级（约几个千卡/摩尔），它不会引起分子晶体内任一原子的电子运动状态出现实质性的改变，是由分子的偶极之间引力相互作用形成，无饱和性和方向性。分子晶体为非球形分子作紧密堆积。

化学键有3种极限类型 ，即离子键、共价键和金属键。离子键是由异性电荷产生的吸引作用，例如氯和钠以离子键结合成NaCl。共价键是两个或几个原子通过共有电子产生的吸引作用，典型的共价键是两个原子借吸引一对成键电子而形成的。例如，两个氢核同时吸引一对电子，形成稳定的氢分子。金属键则是使金属原子结合在一起的相互作用，可以看成是高度离域的共价键。定位于两个原子之间的化学键称为定域键。由多个原子共有电子形成的多中心键称为离域键。除此以外，还有过渡类型的化学键：键电子偏向一方的共价键称为极性键，由一方提供成键电子的化学键称为配位键。极性键的两端极限是离子键和非极性键，离域键的两端极限是定域键和金属键。