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1、無機材料銦可以形成類似碳鍵的化學(xué)鍵
第一節(jié) 共價鍵模型
《Science》雜志上，英國科學(xué)家發(fā)表論文，聲稱他們在銦原子間形成了銦-銦單鍵組成的長鏈。這個發(fā)現(xiàn)非常令人驚訝，因為一般只有元素周期表中第14列的元素（碳族元素）才能形成這種化學(xué)鍵。所有的生命系統(tǒng)和大多數(shù)聚合物都含有碳元素，這也是因為只有碳這樣的元素才能形成這種化學(xué)鍵。
英國倫敦帝國學(xué)院和蘇塞克斯大學(xué)的研究人員們制備的這種新的銦化合物中含有與眾不同的電子結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)允許元素周期表中的第13列元素（硼族元素）形成類似碳有機物的聚合物。
研究人員們還認(rèn)為，硼族元素聚合物的電子學(xué)性質(zhì)可以用來制造那些類似固體半導(dǎo)體的新型電子學(xué)
2、元件，例如發(fā)光二極管和太陽能電池。一種可溶解的銦聚合物可以很容易取代碳族元素的地位，而且生產(chǎn)這種銦聚合物不需要像固體電子器件那樣的高溫低壓條件。
倫敦帝國學(xué)院化學(xué)系的Mike Hill博士說：“我們制造的化合物具有出人意料的穩(wěn)定性，而且生產(chǎn)它們的過程也很簡單。它可以用來解決大量的問題?！彼€說：“如果你把元素周期表中的元素看作是一些顏料的話，那么我們平時只用了調(diào)色板中的某幾種顏料。我們現(xiàn)在的工作就是要用那些平時沒有用到的顏料。”
研究人員通過碘化銦和一種鉀的衍生物之間的置換反應(yīng)制備出了這種銦聚合物。他們現(xiàn)在正打算更深入的研究這種銦聚合物分子，并且在硼族元素化合物中形成更長或更短的鏈
3、，最終利用它們制出穩(wěn)定的聚合物。
共價鍵的發(fā)展及共價鍵理論
共價鍵（covalent bonds)是化學(xué)鍵的一種，兩個或多個原子共同使用它們的外層電子，在理想情況下達(dá)到電子飽和的狀態(tài)，由此組成比較穩(wěn)定和堅固的化學(xué)結(jié)構(gòu)叫做共價鍵。所謂共價鍵是指原子間由于成鍵電子的原子軌道重疊而形成的化學(xué)鍵。與離子鍵不同的是進(jìn)入共價鍵的原子向外不顯示電性，因為它們并沒有獲得或損失電子。共價鍵的強度比氫鍵要強，與離子鍵差不太多或甚至比離子鍵強。
同一種元素的原子或不同元素的都可以通過共價鍵結(jié)合，一般共價鍵結(jié)合的產(chǎn)物是分子，在少數(shù)情況下也可以形成晶體。
吉爾伯特·列維斯于1916年最先提出共價鍵。
4、
在簡單的原子軌道模型中進(jìn)入共價鍵的原子互相提供單一的電子形成電子對，這些電子對圍繞進(jìn)入共價鍵的原子而屬它們共有。
在量子力學(xué)中，最早的共價鍵形成的解釋是由電子的復(fù)合而構(gòu)成完整的軌道來解釋的。第一個量子力學(xué)的共價鍵模型是1927年提出的，當(dāng)時人們還只能計算最簡單的共價鍵：氫氣分子的共價鍵。今天的計算表明，當(dāng)原子相互之間的距離非常近時，它們的電子軌道會互相之間相互作用而形成整個分子共享的電子軌道。
原子間通過共用電子對（電子云重疊）所形成的化學(xué)鍵叫做共價鍵。共價鍵又稱原子鍵。
同種原子間形成的共價鍵，共用電子對不偏向任何一個原子，成鍵原子都不顯電性，這種鍵稱為非極性鍵。例如H
5、2、Cl2、N2等，在化合物分子中，不同原子間形成的共價鍵，由于不同原子的電負(fù)性不同，共用電子對偏向電負(fù)性大的原子，電負(fù)性大的原子就帶部分負(fù)電荷，電負(fù)性小的原子就帶部分正電荷，這樣的鍵稱為極性鍵。
同種非金屬原子之間，或不同種非金屬原子之間成鍵時，一般都是共價鍵。在形成共價鍵時，當(dāng)自旋方向相反的未成對電子的原子相互接近時，兩個核間電子云密度較大，即共用電子對屬成鍵的兩原子共有，圍繞兩個核運動，受兩核吸引，在兩核間電子云重疊。
要形成穩(wěn)定的共價鍵，必須盡可能使電子云重疊程度大一些，我們知道，除了s電子以外，其它電子云都是有空間取向的，在成鍵時，要盡可能沿著電子云密度最大的方向發(fā)生重疊
6、。例如H2O中，氫原子的1s電子云沿著氧原子的2Px、2Py電子云的空間伸展方向的重疊，才能達(dá)到電子云重疊程度最大，形成穩(wěn)定的共價鍵，因此共價鍵具有方向性。元素的原子形成共價鍵時，當(dāng)一個原子的所有未成對電子和另一些原子中自旋方向相反的未成對電子配對成鍵后，就不再跟其它原子的未成對電子配對成鍵。例如H2O分子中，O原子有兩個未成對電子，它只能跟兩個H原子的未成對電子配對，因此，共價鍵具有飽和性。
共價鍵是化學(xué)鍵中重要的一類，包括：極性鍵、非極性鍵、配位鍵、單鍵、雙鍵、叁鍵、σ鍵、π鍵等類別。
共價鍵是兩個或幾個原子通過共用電子產(chǎn)生的吸引作用，典型的共價鍵是兩個原子借吸引一對成鍵電子而
7、形成的。例如，兩個氫核同時吸引一對電子，形成穩(wěn)定的氫分子。
新理論：共價鍵形成時，成鍵電子所在的原子軌道發(fā)生重疊并分裂，成鍵電子填入能量較低的軌道即成鍵軌道。如果還有其他的原子參與成鍵的話，其所提供的電子將會填入能量較高的反鍵軌道，形成的分子也將不穩(wěn)定。
共價鍵的斷裂：共價鍵的斷裂分為兩種方式：
一種是成鍵的一對電子平均分給兩個原子或原子團(tuán)。這種斷裂的方式稱為均裂。均裂生成的帶單電子的原子或原子團(tuán)成為自由基或游離基。通常用R·表示。自由基反應(yīng)一般在光和熱的作用下進(jìn)行。
另一種方式是異裂，異裂生成正離子和負(fù)離子，經(jīng)過異裂生成離子的反應(yīng)成為離子型反應(yīng)。離子型反應(yīng)一般在酸-堿或極性物質(zhì)（包括極性溶劑）催化下進(jìn)行。
高中化學(xué)《共價鍵模型》素材1
