物理:共价键

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例子问题

例子问题1:化合物,分子和化学键

扩散可以定义为分子沿不同浓度梯度的净转移。这是一个被动自发的过程,依赖于分子的随机运动和布朗运动。扩散是一个重要的生物过程,特别是在呼吸系统中,氧气从肺泡扩散到毛细血管中的红细胞,肺泡是肺力学的基本单位。

捕获

图1描述这个过程,显示肺泡被带有红细胞的毛细血管与邻近细胞隔开。给出了氧和二氧化碳的分压。其中一个用于确定气体交换的方程是菲克定律,由:

ΔV =(面积/厚度)·D .气体·(P1 -P2

其中ΔV为流量,面积和厚度为气体通过的可渗透膜,在本例中为肺泡壁。P1和P2分别为上游和下游分压。此外,维气体为气体的扩散常数,定义为:

D气体=溶解度/(分子量)^(1/2)

二氧化碳和氧气有哪种类型的分子内键?

可能的答案:

共价

非共价

伦敦色散力

离子

正确答案:

共价

解释

注意这个问题和文章没有什么关系。在MCAT考试中你经常会看到这样的问题。这是一个简单直接的词汇问题。每个化合物之间的键都是共价键。人们可能会感到困惑,误解所读的问题国际米兰分子键——不同分子之间的键——而不是分子内部的键。

例子问题1:化合物,分子和化学键

在物理化学中,电负性是一个重要的概念,经常被用来帮助定量偶极矩极性化合物。极性化合物不同于纯非极性化合物或纯离子化合物。通过对比氯化钠(NaCl)和有机分子(R-C-OH)可以看到一个例子。前者是纯粹的离子,后者是极性共价

当比较多个极性共价分子时,我们使用偶极矩值来帮助我们确定极性的相对强度。然而,偶极矩取决于组成键的原子的电负性。电负性是所讨论的原子固有的性质,而偶极矩是它们之间的键的性质。

例如,氧的电负性是3.44,氢的电负性是2.20。换句话说,当氧与氢成键时,氧对电子的吸引力更强。这导致O-H键有偶极矩。

将分子中所有极性键的偶极矩相加,得到分子偶极矩,如下式所示。

偶极矩=电荷*分离距离

水通常被称为万能溶剂,部分原因是它的分子偶极矩相对较强。水的氧-氢键中的氧原子是怎样的呢?

可能的答案:

氧原子使与它有键的氢原子还原

氧原子是sp2杂化

氧原子会可逆地打破它与氢的共价键,以溶解添加的溶质

氧原子有两个孤对

氧原子形成了水的偶极子中的正极

正确答案:

氧原子有两个孤对

解释

水中的氧原子有两对孤对,尽管它们不像在含氮分子(如氨)中那样经常被用来描述分子。它们和在稳定的水中与氢形成的两个键一起组成了氧的八隅体。

例子问题2:共价键

哪个不是共价化合物的性质?

可能的答案:

它们含有原子间共用一对或多对价电子形成的键

它们是不好的导电体

许多不溶于水,但可溶于非极性液体

所涉及的元素通常在电负性上有很大的差异

它们的熔点和沸点都很低

正确答案:

所涉及的元素通常在电负性上有很大的差异

解释

错误的说法是离子化合物的性质,而不是共价的性质。回想一下,电负性是衡量原子吸引电子的能力。离子化合物是由电负性非常不同的元素形成的,因为电负性不同的元素倾向于形成正离子和负离子(也就是说,它们很容易失去或获得电子)。相反,共价键是由电负性接近的元素形成的,可以作为稳定的自由分子存在。其他所有的陈述对共价化合物都成立。

例子问题1:化合物,分子和化学键

下列哪个碳碳键表现出最强的键?

可能的答案:

乙烷,因为这两个碳之间的键长最长

这些分子中每个碳之间的键强度是一样的

乙炔,因为这两个碳之间的键长最短

乙烯,因为双键比单键和三键更强

正确答案:

乙炔,因为这两个碳之间的键长最短

解释

后缀-yne告诉我们这是一个aklyne,包含一个碳碳三键。乙烯的碳碳键最强因为它的键长最短。重要的是要记住,随着键长变短,键强度增加,反之亦然。

例子问题1:共价键

O2有什么?

可能的答案:

离子键

非极性共价键

极性共价键

极性离子键

正确答案:

非极性共价键

解释

O2有一个非极性共价键。非极性共价键是在具有相同(或几乎相同)电负性的原子之间形成的键。由于两个氧原子具有相同的电负性,它们之间将有一个非极性共价键。

例子问题1:共价键

在一个水分子中,两个氢原子和一个氧原子之间形成了什么类型的键?

可能的答案:

氢键

离子键

极性共价键

非极性共价键

正确答案:

极性共价键

解释

水分子中的分子内键是极性共价键。O-H键是极性共价键,因为氧原子周围的电子密度比氢原子周围的电子密度大,使得氧原子略带负电,氢原子略带正电。这种极性允许分子间形成氢键;水不表现出分子内氢键。

这个键不是离子键,因为氧并没有完全从氢那里偷走电子(在鲍林尺度上,两个原子的电负性差在0.4到1.7之间)。

例子问题1:共价键

下列哪个分子含有极性共价键?

我。

2

3

4

V。

可能的答案:

二,四

Ii, iii, iv, v

Iii, iv, v

I, ii, iv, v

Ii, iv, v

正确答案:

Ii, iv, v

解释

是离子化合物,而是一种非极性共价化合物。记住,极性是由键中原子的电负性不同引起的。相差太大就会形成离子键;两个相同的原子将没有差别,从而形成非极性键。

,含有极性共价键。在前两种中,氧会带轻微的负电荷,而硫酸盐和磷则带轻微的正电荷。在,氯带少量负电荷,碳带少量正电荷。在而且对称有助于平衡极性键,导致整体非极性分子,即使单个键是非极性的。

例子问题3:共价键

当共价键形成时__________

可能的答案:

原子要么放弃电子,要么获得电子

原子平等地分享电子

原子物种共享电子,但不一定平等

原子物种共享最外层的电子,使它们能够导电

原子共有内层电子和外层电子

正确答案:

原子物种共享电子,但不一定平等

解释

共价是电子共享的一种形式,它让原子满足八隅体规则。共享可能是不平等的,在这种情况下,电负性强的物种比电负性弱的物种更强地吸引电子,形成一个极性共价键。然而,在刘易斯点模型中,我们把电子画在定格中,均匀地分布在各个原子之间。

例子问题1:共价键

下面哪个表示三键?

可能的答案:

三个键

两个键和一个键

一个键和两个键

3 sigma键

这些组合都是可能的

正确答案:

一个键和两个键

解释

sigma键是一个单独的共价键,包括位于两个成键原子之间的电子对。键发生在p成键原子上方和下方的轨道重叠,或者p左右轨道重叠。在任何共价键中,第一个形成的键是sigma键,任何附加的键都必须是π键。初始轨道重叠总是来自于,或者年代,外壳;后面的重叠部分来自于p,轨道。

例子问题1:共价键

下面哪个分子的氮氧键最短?

可能的答案:

正确答案:

解释

这个问题是测试你画路易斯点结构的能力,以及你对共振如何影响键长的认识。具有最大π键的N-O键是最短的;因此,我们正在寻找氮和氧之间的双键或三键。

羟胺()只包含单键,而单键的π键性质最小。

亚硝酸盐和硝酸盐离子在氮和氧之间都有一个双键,但这些元素之间也有一个或多个单键。这意味着,由于共振,这些分子中的N-O键将被平均,我们的平均键序将在单键和双键之间。硝酸盐有一个双键和两个单键,平均键序为1.33。亚硝酸盐有一个单键和一个双键,键序为1.5。

然而,亚硝基离子在氮原子和氧原子之间含有三键,使其具有最大的π键特征。这个键将包含更多的能量,比其他答案选项中的键更短。

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