碳及其化合物

丰富:碳是宇宙中第4丰富的物质，地壳中第15丰富的物质。

碳键

共价键

共用电子形成的键叫做共价键。两个或两个以上的原子共用电子以使它们的构型稳定。在这种化学键中，所有原子对共享的电子都有类似的权利。因共价键而形成的化合物称为共价化合物。

共价键有三种类型:单键、双键和三元共价键。

单共价键:单个共价键的形成是因为共用两个电子，两个原子各一个。

氢分子的形成(H₂）

H = 1的原子序数
H = 1的电子构型
H的价电子为1

氢形成二重唱，以获得稳定的构型。这种结构类似于氦(一种惰性气体)。

因为氢的价电子层有一个电子，所以它需要一个电子才能形成二重唱。所以，在氢分子的形成过程中，每个氢原子都有一个电子是共享的。

氯化氢(HCl)的形成:

氢的价电子是1
氯的原子序数= 17
氯的电子构型:2,8,7
最外层轨道上的电子= 7
价电子= 7

氯分子(Cl₂)：

氯的价电子是7

水的形成(H₂O)

氢的价电子是1
氧的原子序数= 8
氧的电子排布为2,6
价电子= 6

水分子中的氧通过两个氢原子各共用一个电子来完成稳定的构型。

甲烷的形成(CH₄）

碳的价电子是4
氢的价电子是1

乙烷的形成(C₂H₆)：

双价共价键:双键是由共用四个电子形成的，两个原子各有两个。

氧分子的形成(O₂)：

氧的价电子是2

在氧分子的形成过程中，两个氧原子各共用两个电子，以完成它们的稳定构型。

在氧原子中，共有电子的总数是四个，每个氧原子有两个。这样就形成了一个双共价键。

二氧化碳的形成(CO₂)：

碳的价电子是4
氧的价电子是6

在二氧化碳中形成两个双价键。

乙烯的形成(C₂H₄)：

碳的价电子是4
氢的价电子是1

三共价键:三共价键的形成是因为共用六个电子，两个原子各三个。

氮的形成(N₂)：

氮的原子序数为7
氮的电子构型为2,5
价电子= 5

在氮的形成过程中，每个氮原子共用三个电子。这样就形成了一个三键，因为共有六个电子。

乙炔的形成(C₂H₂)：

共价键的性质:

• 分子间作用力较小。
• 共价键比离子键弱。因此，共价化合物具有较低的熔点和沸点。
• 共价化合物是电的不良导体，因为共价键中不形成带电粒子。
• 由于碳化合物是通过形成共价键而形成的，所以碳化合物一般熔点和沸点较低，导电性能较差。