三中心四电子键和氢键

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三中心四电子键和氢键之间的区别

三中心四电子键 vs. 氢键

三中心四电子键是用来解释超价分子中成键情况的一种模型，这些分子包括五氟化磷、六氟化硫、氟化氙以及氟化氢根离子。 也被叫做Pimentel-Rundle三中心模型，因为早在1951年，就发表了相关研究，而该研究是建立在Robert E. Rundle对于缺电子成键研究上的。 这个模型主要研究三个成直线原子间的成键，例如XeF2中的成键情况。该模型使用了三个并排成直线原子轨道来描述直线型的F-Xe-F分子。Xe-F键是由中心原子（Xe）的全满p轨道和轴向原子（F）的两个半满轨道组合而成，包括一个全满的成键轨道，一个全满的非键轨道和一个空的反键轨道。HOMO主要集中在两个端基原子上，对应的现象是在超价分子中端基原子的电负性都很大。其他更复杂的分子，例如PF5和SF4，则相当于采取了一个三中心四电子键外加三个（PF5）或两个（SF4）其他的已知键。而SF6中所有键均用三中心四电子键来解释。 XeF2中的成键情况也可以用以下的路易斯结构的共振式表示： 在这种表述方式中，八隅体规则没有被破坏，每个键的键级为1/2，同样也符合氟原子周围电荷密度增高的试验现象。这种解释和以上通过分子轨道理论的解释基本一致。 在一些描述超价键的比较旧的理论中，一般引用到d轨道。尽管直到2008年，一些初学者层次的大学课本仍然会出现这些理论，但是根据量子化学的计算，因为p轨道（全满）和d轨道（空）之间的能量差别太大，所以d轨道参与程度几乎可以忽略不计。另外需要了解的是，谈论共价键时所讨论的“d轨道”和进行量子化学计算时用到的“d方程”并不是完全相同的。三中心四电子键的理论的优点就是免去了对d轨道的描述，这也是人们接受该理论的原因。. 氫鍵是分子間作用力的一種，是一种永久偶极之间的作用力，氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间（X-H…Y），通常发生氢键作用的氢原子两边的原子（X、Y）都是电负性较强的原子。氢键既可以是分子间氢键，也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol，一般为5-30kJ/mol，比一般的共价键、离子键和金属键键能要小，但强于静电引力。 氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义，它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。.

电负性

电负性（electron negativity，簡寫EN），也譯作離子性、負電性及陰電性，是综合考虑了电离能和电子亲合能，首先由莱纳斯·鲍林于1932年提出。它以一组数值的相对大小表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力，称为相对电负性，简称电负性。元素电负性数值越大，原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强。.

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