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键长
分子中两个成键原子的核间平均距离叫做键长。金属晶体的金属原子以密堆积方式形成晶体,用X射线结构分析测得它的晶胞参数,然后结合其点阵形式,算出紧邻金属原子间的距离,即为金属键长。共价晶体原子间以共价键结合,共价键长除了和原子的共价半径有关外,还和原子间的结合方式有关。
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共轭效应
在单键和双键相互交替的共轭体系或其他共轭体系中,由于π电子的离域作用使分子更稳定、内能降低、键长趋于平均化,这种效应叫做共轭效应。但是两者的区别是诱导效应主要通过σ键传递,而且传递二三个原子后就迅速减弱到可以忽略不计。例如,1,3-丁二烯跟卤化氢反应时,由于动态共轭效应使加成反应主要发生1,4-加成。
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分子缔合
其中每个氧原子跟两个氢原子紧靠,形成O-H键(键长为101pm,键角为109°28',比原来104.5°稍稍扩张),而跟另外两个氢原子相距很远,形成键长276pm的氢键。因此冰熔化时体积反而缩小。分子缔合作用除了形成氢键的原因外,还可以通过极性分子中偶极的相互作用,以及通过形成配位键(如AlCl3二聚体)而缔合。
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单质碳
碳在周期表里位于第2周期ⅣA族(第14列),它有4个价电子,电负性中等,它不容易丢失电子成正离子,也不容获得电子成负离子,而容易形成各式各样的共价键。层间价电子活动比较自由,石墨的导电性、滑动性都与此结构状态有关。C60的结构,现在已由红外光谱、电子显微镜、X射线衍射和电子衍射等多种方法测定。
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传统陶瓷
传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐,自然界存在大量天然的硅酸盐,如岩石、砂子、粘土、土壤等,还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石、锆英石、绿柱石、石英等,它们都属于天然的硅酸盐。硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。由于铝是3价的,因此置换后必然要引进其他阳离子以保持电荷平衡。
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杂化轨道理论
杂化轨道理论:价键理论对共价键的本质和特点做了有力的论证,但它把讨论的基础放在共用一对电子形成一个共价键上,在解释许多分子、原子的价键数目及分子空间结构时却遇到了困难。以上几例都是阐明了共价单键的性质,至于乙烯和乙炔分子中的双键和三键的形成,又提出了σ键和π键的概念。碳碳双键中的sp2杂化如下所示。
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苯环
苯环是由6个sp2杂化碳原子通过σ键和π键构成平面正六边形的碳环。苯分子中π键电子云完全平均化,使苯环中每个碳碳键的键长和键能都是相等的。苯环的主要化学特性是环平面上下的π键电子容易受到亲电试剂的进攻,结果通常发生环上的取代反应。由于苯环较稳定,较难发生环上的加成反应。
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共价键
电负性差异甚大的原子间靠离子键结合成分子,电负性相近甚至相同的原子是靠原子共享电子,形成共价键而结合成分子的。此时两个氢原子的轨道发生了重叠,电子云密集在两核之间为两核共享,这就是共价键。正是通过这个共价键,两个氢原子形成了稳定的氢分子。氢分子的键能为436kJ·mol-1,键长为R0=74pm。
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R-DNA
Lacks1996年曾提出了一种三碱基体,其中第三条链上的碱基不仅与双螺旋嘌呤链上的碱基相互作用,同时也与第一条链上的嘧啶碱基相互作用。近年来的一些研究结果表明,在RecA核蛋白纤维内接合处有3条DNA链,从而形成三链复合体并作为同源重组的中间体,这种三链复合物被称为R-DNA。N的距离都在正常氢键键长范围内。
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氢键
氢键是电负性原子和与另一个电负性原子共价结合的氢原子间形成的键,与电负性强的原子连接的氢原子趋向带部分正电。氢键的键能一般小于40kJ/mol,比共价键的键能小得多,比较接近分子间作用能。另外,H的原子半径比A和B小得多。由于一般的糖、蛋白质、脂肪中都含有氢键,因此氢键在生物化学中有特别重要的意义。