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配位共价键?

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当两原子形成一共价键时,共用的两个电子皆由同一个原子所提供,即为配位共价键。这个术语普遍被使用于教科书中,尤其在描述错合物(complex)时。既然配位共价键的形成如前所述,配位共价键和其他的极性共价键(polar covalent bonds)并无不同,均是共用电子分布不均所致。配位共价键的形成需要两个条件:一是中心原子或离子必须有能接受电子对的空轨域;二是必须有配位子(ligand),且配位子中欲键结的原子,必须能提供孤对电子。也就是说,配位共价键是路以士硷(推电子或电子施予者)提供一对电子给路以士酸(电子接受者)所形成的,这种成键的过程被称为配位(coordination)。

当键结的两方中,有一个原子提供一对电子,而另一原子以空轨域与其键结的情形,就是配位共价键,常以→表示。此两者可同为非金属,如NH4+中以NH3提供电子对作为路以士硷,H+接受电子作为路以士酸;或者接受者可为金属,如Ag(NH3)2+中以NH3提供电子对,Ag+接受电子。下图以NH4+为例,铵离子内共有一个配位共价键和三个一般共价键。


许多的分子或离子皆具有配位共价键,其中尤以错合物最为着名。错合物中的金属或离子,能接受多于一对电子,通常可形成配位共价键数为2、4、6的错合物;接在一错合物中的配位子数目称为配位数(coordination number)。金属离子的配位数受金属的相对大小与周围的配位子大小所影响,当配位子较大时,配位数就会较低。

形成配位共价键时,电子施予者需要具有正的形式电荷(formal charge),而电子接受者需要具有负的形式电荷。例如CO结构中,为了使原子满足八隅体,必须将CO画成具有一个配位共价键和两个一般共价键的路以士结构,其中「C」是电子接受者,而「O」是电子施予者,这时「C」必须带-1的电荷,而「O」须带+1的电荷才可解释此结构。这种为了画出合理的路以士结构,而指定给原子的电荷,称为形式电荷。

在具配位共价键的化合物中,一般由电负度小的元素提供孤对电子给电负度大的元素。形成一个配位共价键时,每个电负度小的原子增加价数为+2价,电负度大的元素为-2价,如POCl3中「O」以没有电子对的一端与「P」键结,而形成了配位共价键,其中「P」提供一对电子对,其价数为+2,而「O」提供空轨域其价数为-2。

注:于教育部公布之化学名词中,Ligand译为配位子;但配子或配基的译名亦常见使用。

 


 

参考资料
http://en.wikipedia.org/wiki/Coordination_covalent_bond

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