第一節 物質的鍵合、結構和性質

構成物質的粒子有三種,分別是原子、分子和離子。

分子和離子均源自原子。通過原子之間的電子轉移或電子共用,離子和分子就可以獲得八隅體(或電子偶)的電子排佈,從而變得穩定。

原子、離子和分子之間的關係
物質及其成分粒子的關係的概念圖

在形成離子化合物的時候,多原子離子可以看作是一個整體。實際上,在多原子離子內部,原子是藉由共價鍵結合的。因此,在含有多原子離子的化合物中,離子鍵和共價鍵是共同存在的。

多原子離子中的鍵合
鍵合與結構
巨型金屬結構 巨型離子結構 巨型共價結構 簡單分子結構
舉例 所有金屬 氯化鈉、氧化鈣、硫酸鎂 金剛石、石墨、石英 氫、氧、氯、碘
結構組成 金屬陽離子和離域電子 離子組成的巨型晶格 原子組成的巨型晶格 獨立的簡單分子
狀態 固體(汞除外) 固體 固體 氣體、液體或低熔點的固體
熔點、沸點 通常高 通常高 通常低
硬度 通常高 通常高 通常低
溶解度(水) 不溶於水 大部分溶於水、不溶於非水溶劑 不溶於水 大部分不溶於水、但溶於非水溶劑
導電性 導電 熔融狀態或水溶液導電 不導電(石墨除外) 不導電
延性、展性 良好 欠佳 欠佳 欠佳
不同結構物質的物理性質
快速檢查物質結構的流程圖

金屬擁有巨型金屬結構,金屬原子之間是由金屬鍵連繫,因此它的導電性和導熱性良好。而強大的金屬鍵使它堅硬,由於金屬原子能夠作出層狀滑動而金屬鍵不斷裂,因此金屬的延性和展性皆良好。

金屬的常見用途包括用作導電體和煮食用具。

金屬可用作導電體

離子化合物擁有巨型離子結構,陽離子和陰離子之間是由離子鍵連繫,因此它十分堅硬;固體的離子化合物沒有自由流動的離子,因此不可導電,但離子化合物的水溶液有自由流動的離子,因此其水溶液的導電性良好。

離子化合物可用作導電物質,應用於電池之中。

電池中含有離子化合物

擁有巨型共價結構的物質,原子和原子之間是由共價鍵連繫,因此它十分堅硬;當沒有自由流動的離子,因此不可導電,而它的水溶性亦欠佳。

巨型共價結構的物質都十分堅硬,例如石英可用作手錶的錶面,而鑽石則可打磨成刀片作切割玻璃之用。

擁有巨型共價結構的物質的用途
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