化學原理啟迪346
A. Vivaldi - Oboe Concerto in C major, RV 450 (Laurent, Concerto Köln)
1. 原子的量子模型所描述的電子排列，幫助我們瞭解是什麼樣的因素構成一個穩定的化合物。舉例來說，大多數穩定的化合物，它的組成原子的價電子數量與鈍氣原子的價電子數量一樣。
2. 在化合物中，非金屬元素要達到鈍氣的電子組態，可以透過與其他非金屬元素共享電子形成共價鍵來做到，也可以透過抓取金屬元素的價電子形成離子鍵來做到。在離子化合物中，非金屬元素成為陰離子，金屬元素成為陽離子。
3. 大部分穩定的化合物的電子組態符合以下規則：
l 當二個非金屬反應形成共價鍵，他們共享電子使雙方的價電子組態完整，達到鈍氣狀態。
l 當非金屬元素與典型金屬元素反應形成二元離子化合物，會形成離子化學鍵，這樣非金屬的價電子組態可以完整，金屬的價電子組態也會完整。這二種離子都達到鈍氣的電子組態。
4. 雖然會有些例外的情況，但是這些法則適用於絕大多數的化合物，所以是值得記住的重點。
預測離子化合物的化學式 Predicting Formulas of Ionic Compounds
5. 化學家所說的離子化合物ionic compound，通常是指固態的化合物。固態的離子化合物緊密結合大量的正離子與負離子，這些離子的排列將「－……－」負負相斥或「＋……＋」正正相斥的力量減到最低（盡量遠離），將「＋……－」正負相吸的力量拉到最高（盡量靠近）。
6. 固體離子彼此的關係與氣體離子的關係相反，氣相中每一個離子物質都與他們極性相對的離子距離很遠。（氣態就是組成粒子彼此距離遙遠的狀態，因此氣態的正離子與負離子彼此距離很遠）
7. 離子化合物是指固體的離子化合物，正負離子之間的引力能夠穩定這些離子。氧離子O2－獨自一顆處於氣態時，並不穩定，但是當氧離子O2－形成固體離子化合物，就變得非常穩定。
8. 氧化鎂MgO(s)含有鎂離子Mg2＋與氧離子O2－，在固體中的每個離子都十分穩定；但是在氣相下，各個離子要成對存在Mg2＋……O2－是比較困難的，Mg和O以獨立分開的中性原子存在於氣相中比較容易（在氣相，能量上有利於形成中性、獨立的原子）。
9. 再次提醒，當我們討論到「離子化合物」的天性時，我們在討論的是離子彼此互相吸引的固體狀態。
10. 為了說明穩定、固態離子化合物的電子組態的幾個法則，我們將討論鈣Ca與氧O形成離子化合物的過程。我們可透過觀察這二個原子的電子組態預測將形成什麼樣的化合物：
Ca： [Ar]4s2
O： [He]2s22p4
11. 依據元素陰電性表，氧O的陰電性3.4遠大於鈣Ca的陰電性1.0。因為這二個元素的陰電性差距很大，當他們組成固體的化合物時，電子將從鈣轉移到氧，變成氧陰離子與鈣陽離子。那麼，到底會有多少電子轉移呢？
12. 鈍氣元素的電子組態是最穩定的，所以氧O和鈣Ca的電子轉移的最終目的是，使元素氧O和鈣Ca的電子組態變得跟鈍氣元素的電子組態一樣。
13. 特別留意，氧原子需要2個電子來填滿它的2s和2p價電軌域，以達到鈍氣氖的電子組態1s22s22p6。並且鈣透過失去2個電子，可以達到鈍氣氬的電子組態。
14. 鈣與氧結合成固體的離子化合物過程中，電子的轉移情形如下：
Ca+O→Ca2+＋O2－
Ca 2e－電子轉移給O
15. 要預測離子化合物的化學式，我們只要確認化合物都是電中性的，裡面含有一樣多的正電荷與負電荷。當氧與鈣結合成離子化合物，化合物裡面必須有一樣數量的Ca2+和O2－離子，因此化合物的化學式是CaO。
16. 同樣的原則適用於其他化合物身上。舉例來說，鋁Al跟氧O組成的化合物。因為鋁的電子組態是[Ne]3s23p1，它必須失去3個電子變成正三價的鋁離子Al3+，才能達到氖Ne的電子組態。因此鋁Al跟氧O組成的化合物必定是由Al3+和O2－這二種離子組成。
17. 又加上，鋁Al跟氧O組成的化合物一定是電中性的，因此它的組合方式一定是3個氧陰離子O2－和2個鋁陽離子Al3+，所以這個化合物的實驗式empirical formula是Al2O3。
18. 在離子化合物裡通常會失去電子以形成陽離子的元素，包括1A族、2A族和3A族，1A族的金屬失去1顆電子，2A族金屬元素失去2顆電子，3A族元素失去3顆電子。
19. 在離子化合物裡通常會搶奪電子以形成陰離子的元素，包括7A族、6A族元素，7A族元素（鹵素族群）得到1顆電子，6A族元素得到2顆電子。
20. 氫的化學行為基本上屬於非金屬（容易失去電子），不過氫也能夠從其他元素身上得到電子變成氫陰離子hydride ion H－，氫陰離子H－的電子組態與氦一樣。
21. 有些例外情況超越我們前面說的規則。舉例來說，4A族元素錫形成Sn2+和Sn4+離子；4A族元素鉛形成Pb2+和Pb4+離子；5A族元素鉍形成Bi3+和Bi5+離子；3A族元素鉈形成Tl+和Tl3+離子。這些都是重要的例外。
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
I really like what you guys are usually up too. Such clever work
回覆刪除and reporting! Keep up the fantastic works guys
I've added you guys to my own blogroll.
My web blog; raspberry ketones
It's perfect time to make a few plans for the long run and it's time to be happy.
回覆刪除I have learn this publish and if I may just I wish
to recommend you few attention-grabbing things or suggestions.
Maybe you could write subsequent articles relating to this article.
I desire to learn more things approximately it!
my blog :: bmi chart for women