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一、原子–原子及分子–分子間之作用力 [return]

1. 原子與原子間之作用力Þ化學鍵

(1) 離子鍵：ⅠA、ⅡA金屬與ⅥA、ⅦA非金屬

(2) 共價鍵：非金屬﹠非金屬

(3) 金屬鍵：金屬﹠金屬

2. 分子與分子間之作用力Þ靜電吸引力

(1) 氫鍵

(2) 凡得瓦引力

�偶極–偶極力：極性與極性分子間

‚偶極–誘導偶極力：極性與非極性分子間

ƒ分散力：非極性與非極性分子間

二、化學鍵的形成 [return]

1. 意義：兩個原子間之相互作用力，使它他們能穩定地聚在一起，此種原子與原子間之作用力稱為化學鍵

(1) 化學鍵形成時必有能量釋出，此能量稱為鍵能(bond energy)；反之，破壞化學鍵所需之能量稱為解離能(△H>0)
Þ鍵能與解離能同值異號

(2) 若釋出能量超過40 kJ/mole時，則原子與原子間必有強化學鍵存在

2. 種類：依二原子間電負度之大小來區分
設X_A、X_B分別表示A、B二原子之電負度

(1) 離子鍵

�條件：X_A>>X_B (｜X_A-X_B｜≧2.0)

‚結合方式：非金屬與金屬原子間發生電子轉移形成陰陽離子而藉陰陽離子之靜電吸引力而結合
如：Na⁺Cl^-

ƒ特性：

Œ鍵能：150~400 kJ/mole

�無方向性

Ž有實驗式無分子式

„存在：

Œ金屬–非金屬

�金屬或NH₄⁺與酸根 如：KClO₃、(NH₄)₂SO₄

Ž金屬或NH₄⁺與OH^- 如：NaOH

(2) 共價鍵(庫侖引力)

�條件：0≦｜X_A-X_B｜＜2.0

‚結合方式：非金屬原子間常以共用電子之方式使各原子達鈍氣組態，而此共用電子可同時吸引兩原子核而結合

ƒ特性：

Œ鍵能：150~400 kJ/mole

�有方向性

Ž有實驗式無分子式 如：石墨(C)、Si、金剛砂(SiC)及SiO₂

„種類

Œ非極性共價鍵：相同原子所結合，電子均勻分佈於二原子間，其電子對均等共。如：H₂、Cl₂

�極性共價鍵：相異原子結合，電子對不均等共用，而略為偏向於電負度較大的原子，使化學鍵的一端稍帶正電(δ⁺)，另一端稍帶負電(δ^-)
δ⁺ δ^-
如 H ¾ Cl

(3) 金屬鍵

�條件：低游離能及空價軌域

‚結合方式：藉金屬陽離子與"電子海"間之靜電引力結合

ƒ特性：

Œ鍵能約為共價鍵或離子鍵的1/3

�無方向性

Ž有實驗式無分子式

三、分子間的作用力 [return]

1. 氫鍵

(1) 條件：

(2) 結合方式：氫原子與電負度大的原子(如F、O、N)以共用電子對形成極性共價鍵，共用電子偏向電負度大的原子，使的氫原子近似H⁺而與另一分子或同一分子之F、O、N未共用電子產生強大靜電吸引力，此即為氫鍵

(3) 特性：

�鍵能：5~40 kcal/mole

‚具方向性

ƒ電負度F>O>N 故H...F>H...O>H...N

2. 凡得瓦引力

(1) 意義：分子間之作用力統稱為凡得瓦引力，為一種微弱的靜電力，因凡得瓦(Van der Waals)研究而得名

(2) 形成條件：分子中電子分佈不均勻而產生靜電吸引力引力 < 5 kJ/mole

(3) 種類

�偶極–偶極力(dipole-dipole force)

‚偶極–誘導偶極力(dipole-induced dipole force)

ƒ分散力

(4) 特性：不具方向性

四、鍵能及分子間作用力大小之比較 [return]

離子鍵、共價鍵 > 金屬鍵 > 氫鍵 > 凡得瓦引力

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（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

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弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

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Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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一、離子鍵的形成 [return]

1. 意義：離子鍵即是兩個帶相反電荷的陰陽離子藉著庫侖引力所產生的吸引力而結合

2. 離子鍵的形成
具低游離能的金屬(如ⅠA、ⅡA) + 具較高電負度非金屬元素(如ⅥA、ⅦA) 低游離能的原子將價電子完全轉移給電負度大的原子，各形成陰陽離子而靠靜電引力結合
例外：HgCl₂、AlCl₃、AlBr₃及AlI₃

3. 能量變化如右圖

4. 存在

(1) 低游離能金屬與電子親和力大的非金屬元素所形成之化合物

(2) 金屬與酸根或鹼根所形成的化合物

(3) 各種銨鹽

二、離子鍵的強度比較 [return]

1. 離子鍵強之決定因素
由庫侖靜電力可推之離子鍵強度(鍵能)µ

(1) 離子帶電荷愈大者，離子鍵愈強
MgO>CaO
CaO > LiF

(2) 離子間距離(即陰陽離子之半徑和)愈小者離子鍵愈強
LiF>NaCl ∵離子半徑：Li⁺<Na⁺且F^-<Cl^-

*一般電荷之影響力>>離子間的距離
∴MgO > CaO > LiF > NaCl > KI

2. 離子鍵強度之比較

(1) 離子鍵強度可以依據鍵能比較之
離子鍵強度(鍵能) LiF > NaCl > CsI
<570 kJ/mole> <492 kJ/mole> <340 kJ/mole>

(2) 離子鍵強度亦可根據該離子晶體的熔點高低決定之
m.p.愈高，離子鍵愈強
離子鍵強度(熔點) MgO > CaO > LiF > NaCl
<2800℃> <2587℃> <870℃> <801℃>

(3) 形成離子鍵兩鍵結原子之電負度差較大者，離子鍵較強
熔點：BeCl₂ < MaCl₂ < CaCl₂ < SrCl₂ < BaCl₂
<440℃> <708℃> <772℃> <873℃> <962℃>

三、離子晶體的特性 [return]

1. 熔點、沸點、熔化熱及汽化熱大

2. 固態不導電，但熔融態或水溶液態能導電

3. 硬度大而脆(無延展性)，具一定的晶面與晶形

4. 晶格能

(1) 定義：25℃、1atm下由氣態離子形成1mole結晶所放出之能量
M⁺_(g)+X^-_(g)MX_(s) △H=晶格能(放熱)

(2) 大小決定因素：離子半徑愈小，電荷愈大，晶格能放熱愈多
U(結晶格子能) µ

5. 離子將晶體溶於水的步驟 MX_(s)M⁺_(aq)+X^-_(aq)

�MX_(s)M⁺_(g)+X^-_(g) DH₁=相當於晶格能(吸熱)

‚M⁺_(g)+X^-_(g)M⁺_(aq)+X^-_(aq) DH₂=水合能(放熱)

若(1)｜晶格能｜>｜水合能｜ DH=DH₁+DH₂>0

(2)｜晶格能｜<｜水合能｜ DH=DH₁+DH₂<0

晶格能吸熱愈小，水合能放熱愈多，則離子晶體於水中溶解度愈大
Born-Haber Cycle

M_(s)→M_(g) DH₁=昇華熱
M_(g)→M⁺_(g)+e^- DH₂=游離能
1/2X_2(g)→X_(g) 1/2DH₃=解離熱
X_(g)+e^-→X^-_(g) DH₄=電子親和力
+ M⁺_(g)+X^-_(g)MX_(s) DH₅=晶格能
M_(s)+1/2X_2(g)→MX_(s) DH₆=生成熱

四、晶體的堆積<講義> [return]

A. 金屬晶體的堆積

1. 體心立方堆積(body-centered cubic packing)

(1) 各層排列情形

(2) 配位數=8

(3) 單位晶格中之原子數=2

(4) 單位立方格子邊長與原子半徑的關係

(5) 填充率(即實際原子佔單位晶格空間之比率) 0.68（約2/3）

(6) 鹼金屬(Li、Na、K、Rb、Cs)及Ba均為體心立方堆積

2. 面心立方堆積(立方最密堆積) (surface-centered cubic packing)

(1) 各層排列情形

(2) 配位數=12

(3) 單位晶格中之原子數=4

(4) 單位立方格子邊長與原子半徑的關係

(5) 填充率(即實際原子佔單位晶格空間之比率) 0.74（約3/4）

(6) Ca, Sr, Cu, Al均為面心立方堆積

3. 六方最密堆積

(1) 各層排列情形

(2) 配位數=12

(3) 單位晶格中之原子數=6

(4) 單位立方格子邊長與原子半徑的關係

(5) 填充率(即實際原子佔單位晶格空間之比率) 0.74（約3/4）

(6) Be, Mg均為六方最密堆積

B. 化合物晶體的堆積

NaCl

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一、共價鍵 [return]

1. 定義：兩個電負度相差不大或相等的兩原子共用電子對而形成之化學鍵

2. 表示法：共價鍵用一短線連結二個原子表示一對共用電子對
符號：“¾”

3. 形成條件

(1) 能量降低

(2) 軌域必須發生重疊現象

�半滿價軌域與半滿價軌域
Þ一般共價鍵

‚全滿價軌域與空價軌域
Þ配位共價鍵

4. 分類

(1) 依共用電子對數目區分

�單鍵：兩個結合原子各提供一個電子，故兩原子間只共用一對電子對而形成的化學鍵，以“¾”表示
如：H₂表示為：H–H或H：H

‚雙鍵：兩個結合原子各提供二個電子，故兩原子間只共用二對電子對而形成的化學鍵，以“＝”表示
如：O₂表示為：O＝O

ƒ參鍵：兩個結合原子各提供三個電子，故兩原子間只共用三對電子對而形成的化學鍵，以“≡”表示
如：N₂表示為：N≡N

(2) 依電子對提供情形

�一般性共價鍵：其共用電子對分別由兩個原子提供

‚配位供價鍵

<註>以前常用“→”表示配位共價鍵，箭頭指向接受電子對的電子，但是目前常將箭頭省略，仍以“¾”表示，故可將NH₄⁺之結構表示為

二、氫分子的鍵結 [return]

1. 由能量觀點視之

2. 由軌域重疊觀點視之

三、共價鍵電子雲之重疊方式 [return]

1. 單鍵(σ鍵)

(1) 原子價軌域以head to head(頭對頭)之方式重疊，電子雲在兩核的連線(核間軸，或鍵結軸)成圓筒型對稱
s軌域+s軌域，s軌域+p軌域，p軌域+p軌域

(2) 特性

�電子雲均勻對稱地分佈於核間軸周圍

‚繞軸旋轉不改變其重疊程度，故單鍵可旋轉

(3) 種類

�s軌域+s軌域：

‚s軌域+p軌域：

ƒp軌域+p軌域：

2. p鍵

(1) 定義：兩個平行p 軌域以肩靠肩的方式重疊而形成
p_x＆p_x，p_y＆p_y，p_Z＆p_Z

(2) 特性

�電子雲分別在核間軸上下方重疊

‚在核間軸上的電子密度為0，故p鍵無法繞軸旋轉(一經旋轉後，兩個p 軌域不平行)

(3) 種類：僅平行p軌域

3. 軌域重疊面積σ>p，故鍵結強度σ>p

4. 兩個原子間最多只能形成一個σ鍵，而p鍵總是伴隨σ鍵的發生而形成，故多鍵(或稱"多重鍵")
雙鍵：1σ+1p
參鍵：1σ+2p
而單鍵必為σ鍵

四、價殼層電子排斥理論(Valence-shell electron-pair repulsion theory，簡寫為 VSEPR)

[return]

1. VSEPR的要點

(1) 電子間具斥力，故分子或離子內圍繞中心原子之電子對應盡量遠離，使斥力降至最低

l.p.(lone pair)：未鍵結電子對，僅受一核影響，電子雲佔較大的空間，呈粗短型

b.p.(bonding pair)：共用電子對，二個原子核吸引電子雲，呈細長形

(2) 電子對斥力大小：l.p.–l.p.斥力>b.p.–l.p.斥力>b.p.–b.p.斥力

(3) 夾角大於115^o時，電子對斥力可忽略

2. VSEPR可決定分子形狀

五、混成軌域及分子形狀 [return]

1. 混成軌域(hybrid orbital)
—Pauling 提出，解釋鍵結現象及分子結構

(1) 內容：中心原子的價電子所佔有的價軌域可先經混成作用(hybridization) 而得混成軌域，然後再與欲鍵結的原子軌域結合。
混成作用即混合同一原子的不同軌域以形成的相同軌域（形狀、能量，相同但方向不同）的過程，所形成的軌域即稱為混成軌域

(2) 原則

�能量相近的軌域(同為價軌域)才能混成良好而安定之混合軌域

‚混成作用形成的混成軌域數目等於原來參與混成軌域的數目
sp=1s+1p 2個
sp²=1s+2p 3個
sp³=1s+3p 4個

ƒ形成混成軌域前後的總能量不變
1s+npÞ(n+1)spⁿ 軌域
Es+nEp=(n+1)Espⁿ
∴
故對同種原子而言

„s軌域無方向性，故混成軌域的方向決定於參與混成的p、d軌域的方向

…s與p混成軌域或s與p、d混成軌域及其分子形狀

混成軌域

的形式

鍵數

組成軌域

鍵角

(理想)

幾何結構

(形狀)

代表性例子

sp

2

1個s與1個p

180^o

直線形

BeCl₂、BeH₂

sp²

3

1個s與2個p

120^o

平面三角形

BF₃、BCl₃

sp³

4

1個s與3個p

109.5^o

正四面體形

CH₄、CCl₄

sp³d或dsp³

5

1個s、3個p與1個d

120^o、90^o

雙三角錐形

PCl₅

sp³d²或d²sp³

6

1個s、3個p與2個d

90^o

正八面體形

SF₆

(3) 種類

�sp混成軌域
BeCl₂

‚sp²混成軌域
BF₃

ƒsp³混成軌域

Œ中心原子無未共用電子對
CH₄

<Note>若鍵結至C原子之4個原子並不完全相同時，因不同原子間不完全相等之排斥力，使其鍵角不等於109.5^o
如CH₃Cl ∠H-C-H=110.5^o
∠H-C-Cl=108.5^o

�中心原子具未共用電子對
NH₃

H₂O

„sp³d或dsp³

Œ中心原子無未共用電子對
PCl₅中心P原子可將一個s軌域的價電子提升至3d軌域，混成5個相同的sp³d軌域

<Note>sp³d：ns、np、nd[外層d]混成
dsp³：(n-1)d[內層d]、ns、np混成

�中心原子具未共用電子對
ClF₃

…sp³d²或d²sp³
SF₆

<Note>第二週期元素僅有2s、2p無2d，故無sp³d及sp³d²混成；由第三週期元素起，始具有sp³d及sp³d²混成軌域

2. 分子形狀之判定

(1) 依混成軌域判定之

(2) 依八隅體定則(G.N.Lewis)

�內容：原子可以採取共用若干電子的方式，使其價電子達到與惰性氣體相同的組態(除He為1s²外，其餘為ns²np⁶之所謂八隅體)，而獲致安定

但某些分子不遵守八隅體定則BF₃、BCl₃、AlCl₃、SO₃

‚路易士結構
將外層未共用價電子以電子點排列於該元素符號的周圍稱之

(3) 依據價殼層電子對排斥理論(VSEPR)可預言僅含一個中心原子之分子或離子(AXm)的形狀
中心原子A
Œm=與A鍵結原子X的數目，即σ鍵的數目
�l.p.=未共用電子對之數目(不包括d軌域之未共用電子對)

<Note1>電負度小的原子為中心原子（但H例外）

<Note2>含氧酸，中央原子常不是氫或氧，而是其他原子。
Þ氫常接於氧，而氧再接於中央原子

公式

Þ由m+lp之總數(亦即σ鍵+lp之總數)即可決定中心原子的混成軌域即該分子或離子的幾何形狀

例一 SF₄

例二 HgCl₂

例三 CrO₄^2-

AXm之鍵結軌域及幾何形狀

lp之鍵結軌域

m+lp

E的數目

化學式(E表lp)

幾何形狀

鍵角

常見實例

sp

2

0

AX₂

直線形

180^o

CO₂、NO₂⁺、HNO、SCN^-、HCN、BeF₂、CS₂

sp²

3

0

AX₃

平面三角形

120^o

BF₃、NO₃^-、CO₃^2-

1

AX₂E

角形，彎曲形

<120^o

SO₂、PbCl₂、NO₂^-

sp³

4

0

AX₄

四面體形

109.5^o

CH₄、NH₄⁺、SO₄^2-

1

AX₃E

角錐形

<110^o

NH₃、H₃O⁺、SO₃^2-

2

AX₂E₂

角形，彎曲形

<109.5^o

H₂O、SnCl₂、NH₂^-

sp³d或dsp³

0

0

AX₅

雙三角錐形

90^o&120^o

PCl₅

1

1

AX₄E

扭曲四面體形

約90^o

SF₄、TeCl₄

2

2

AX₃E₂

T字形

約90^o

BrF₃、ClF₃

3

3

AX₂E₃

直線形

180^o

I₃^-、ICl₂^-、XeF₂

sp³d²或d²sp³

6

0

AX₆

八面體形

90^o

SF₆、SiF₆^2-、PCl₆^-

1

AX₅E

四角錐形

90^o

BrF₅、ICl₅

2

Ax₄E₂

平面四方形

90^o

ICl₄^-、XeF₄、BrF₄^-

(4) 多中心原子鍵結軌域之判斷

�將化合物先解離成單中心離子再判斷之
如H₂SO₄→2H⁺+SO₄^2-

‚依價鍵理論判斷之

六、多鍵(多重鍵) [return]

1. 單鍵：σ鍵
多鍵：σ鍵+π鍵

2. σ鍵與π鍵之比較

位置

鍵強度

化學活性

核間軸轉動

混成軌域

σ鍵

包圍兩原子核

強

安定

可以

參與

σ鍵+π鍵

在原子核間軸的兩側

安定

活潑

不可以

不參與

3. 有機化合物之分子結構

(1) 飽和烴類 C_nH_2n+2<烷類>
Þ每個C原子以sp³混成軌域與其他四個原子相連接，即每一個C原子在四面體的中心

(2) 烯類 C_nH_2n
Þ含C＝C雙鍵結構，其結合之H原子以飽和烴少，故為不飽和烴
Þ雙鍵結合之C原子以sp²混成軌域與其他3個原子相連接

(3) 炔類 C_nH_2n-2
Þ含C≡C參鍵結構，不飽和烴(1σ+2π鍵)
Þ參鍵中的C原子以sp混成軌域與其他2個原子相連接

乙烷(C₂H₆)

乙烯(C₂H₄)

乙炔(C₂H₂)

結構式

碳的鍵結軌域

sp³

sp²

sp

分子形狀

立體形

平面形

直線形

∠H-C-C

109.5^o

121.3^o

180^o

碳-碳鍵能(kJ/mole)

331

590

812

碳-碳間振動頻率(cm-¹)

1200

1650

2100

碳-碳鍵長(A^o)

1.54

1.34

1.20

碳-碳鍵之旋轉與否

可

不可

不可

反應

取代

加成

加成

活潑性

小

較大

生成熱△H(kJ/mole)

-84.8

+52.3

+226.7

<結論>碳-碳鍵數愈多，鍵能愈大，鍵長愈短，故碳-碳鍵能：
H₃C-CH₃<H₂C＝CH₂<HC≡CH，碳-碳鍵長：H₃C-CH₃>H₂C＝CH₂>HC≡CH

(4) 苯(安息油)C₆H₆

�苯的每一個C原子以sp²混成軌域與二鄰近的C原子及1個形成σ鍵

‚每一個C原子之一個p_z電子未參予sp²混成，而垂直於x-y分子平面，故p_z軌域重疊形成π鍵

ƒπ電子密度在環平面上下兩側，即苯中的π電子侷限於任一個C-C軌域，而是自由或動於六個碳原子平面
Þ稱為非定域π電子Þ共振現象

<Note>共振與共振體：一分子內之某電子被假定由分子內之一處移至另一處，以求最大的安定體稱之「共振」。其形成之化學式稱為「共振體」(只是虛設，實際並不存在)
SO₂、SO₃等均有共振之現象存在

七、幾何異構物 [return]

1. 同分異構物

(1) 結構異構

(2) 幾何異構(順反異構，cis＆trans)

2. 幾何異構物(順反異構物)
Þ分子式與鍵結方式相同，但空間的方向不同
<成因>π鍵無法旋轉
如：C₂H₂Cl₂

<Note>烷類及炔類無順反異構物

八、鍵角大小之比較 [return]

1. 結合軌域對鍵角之大小關係影響最大

各種混成軌域

sp

sp²

sp³

sp³d

sp³d²

標準鍵角

180^o

120^o

109.5^o

120^o＆90^o

90^o

如：�BeF₂>BF₃>CF₄
‚BF₃>H₂O

2. 中心原子鍵結軌域相同，則未鍵結電子對愈多，鍵角愈小
Þl.p.之斥力
如：CH₄>NH₃>H₂O

<例外>H₂O>PH₃
*需考慮中心原子及配位原子之大小*

3. 中心原子及鍵結軌域相同，則配位原子愈大，鍵角愈大
如：�F₂O<Cl₂O<Br₂O
‚PF₃<PCl₃<PBr₃<PI₃

4. 中心原子不同但鍵結軌域相同，則中心電負度愈大，鍵角愈大
<說明>
如：�H₂O>H₂S>H₂Se>H₂Te
‚NH₃>PH₃>AsH₃>Sb H₃

5. 下列情況鍵角大小相等(鍵結軌域相同，且無l.p.)
CH₄=CF₄=CCl₄=CBr₄
BF₄^-=BH₄⁺=SiCl₄=SO₄^2-=NH₄⁺
SF₆=SiF₆^2-=PCl₆^-

6. 氫化物的鍵角
如：�H₂O>F₂O
‚NH₃>NF₃
ƒPH₃>PF₃
∵F電負度大，對中心原子電子雲拉力大，使得l.p.下壓，鍵角變小

九、鍵長與鍵能 [return]

1. 鍵長或鍵距

(1) 意義：兩原子核間的平均距離

(2) 鍵長的比較原則

�鍵結原子半徑愈大，鍵長愈長

‚同種共價鍵中，單鍵>雙鍵>參鍵
如：C-C > C＝C > C≡C

ƒ重要關係：F-F >O=O > N≡N > H-H (因H之原子半徑最小)

2. 鍵能

(1) 意義：氣態原子生成化學鍵成氣態分子時所釋放出之能量稱之，反之為解離能
2X_(g)®X_2(g) △H=鍵能
如：2Cl_(g)®Cl_2(g) △H=-243.4 kJ/mole
Cl_2(g)®2Cl_(g) △H=+243.4 kJ/mole

(2) △H=反應物之鍵能和-生成物之鍵能和

(3) 鍵能之比較原則

�鍵長愈長，鍵能愈小

‚同種共價鍵中，單鍵<雙鍵<參鍵
如：C-C > C＝C > C≡C

ƒ不同原子以單鍵或相同鍵數結合時，兩鍵結原子陰電性(電負度)差愈大，鍵能愈大
如：H-F > H-Cl > H-Br > H-I

3. 鍵長與鍵能的關係
鍵長愈長，鍵能愈小

十、鍵極性與極性分子 [return]

1. 共價鍵的種類

(1) 非極性共價鍵
鍵結電子被兩個相同原子核均等共用，如H₂、Cl₂及N₂等

(2) 極性共價鍵
相異原子結合，電子不均勻分佈於二原子間，其電子對不均等共用，而略偏向於電負度較大的原子，使鍵的一端稍帶δ⁺而另一端稍帶δ^-
如

2. 偶極矩(μ)<dipole momnent>—極性大小量度

(1) 定義：鍵的偶極矩稱為鍵矩
鍵矩(μ)為分子內二原子間轉移的部份電荷(δ)與鍵長(r)的相乘積
μ=δ×r δ：兩原子間的移轉移電荷
r：鍵長

(2) 單位：Debye或D 1D=3.33×10^-30 C-m(庫侖-米)
根據規定：一單位負電荷相距10^-10cm(即1A^o)時之偶極矩為4.8D
δ=e=1.6×10^-19 coul=4.8×10^-10 esu(靜電單位)
e.s.u.=electron static unit
∴μ=4.8×10^-10esu × 1A^o=4.8D=1.6×10^-19庫侖×10^-10公尺
1D=3.33×10^-30 C-m
若H⁺F^-之鍵長為0.1nm，且測得其鍵矩=1.9D，則其離子化程度為

^<Note>

3. 極性分子與非極性分子

(1) 分子的偶極矩：分子中各部份鍵矩之向量和
若μ=0 非極性分子
μ≠0 極性分子
如：CO₂
H₂O
<Note>一分子極性取決於分子偶極矩的大小

(2) 雙原子分子的分子極性取決於鍵的偶極矩(鍵矩)的大小而定，而偶極矩的大小又和鍵兩端原子之電負度(EN)差有關
電負度差愈大，鍵的偶極矩愈大
故分子極性大小：HF>HCl>HBr>HI

鹵化氫

H之E.N.

X之E.N.

兩EN的差

偶極矩(單位：D)

HF

2.1

4.0

1.9

1.9

HCl

2.1

3.0

1.04

1.04

HBr

2.1

2.8

0.7

0.79

HI

2.1

2.5

0.4

0.38

(3) 多原子分子之極性與分子內各鍵矩向量和大小而定，故多原子分子之極性取決於分子之幾何形狀

�對稱型分子μ=0必為非極性分子
sp ：AX₂，直線形，如：BeF₂
sp²：AX₃，平面三角形，如：BF₃
sp³：AX₄，正四面體，如：CH₄
sp³d：AX₅，雙三角錐，如：PCl₅
sp³d²：AX₆，八面體，如 SF₆
<Note>與中心原子鍵結之原子種類必相同

‚非對稱型分子及對稱型分子但周圍原子不同
μ≠0故為極性分子
如：H₂O NH₃ CH₃Cl BF₂Cl
如：CH₂Cl₂

(4) 分子極性大小之比較

�鍵結原子電負度差愈大，分子極性愈大
如：HF>HCl

‚鍵矩的方向及各鍵的夾角
鍵角愈小，鍵矩的向量和愈大，偶極矩愈大，故分子極性愈大

ƒ未共用電子對的影響：未共用電子對失去傾向大者，分子偶極矩增大，極性愈大
如：NH₃>NF₃

<Note>極性分子必具有極性共價鍵，具極性共價鍵之分子不一定為極性分子

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一、金屬鍵 [return]

1. 意義：藉金屬陽離子與價電子形成的“電子海”間之引力，形成的化學鍵。

2. 形成條件：

�低游離能及低電負度
Þ該原子之價電子或最外層電子容易游離，故金屬原子本身於晶體中可成為陽離子

‚空價軌域
Þ空價軌域多，價電子數少，價電子可任意進出任一原子，故價電子可自由移動於全晶體之價軌域中移動
Þ即各金屬原子共用他們所有之價電子（稱為自由電子）。此條件亦使金屬硬度較低

3. 鍵之形成：價電子可自由移動，因而形成一片“電子海”，各金屬陽離子浸於電子海中，各陽離子對負電的電子海之吸引力促使各陽離子接近而形成金屬鍵

4. 金屬鍵特性：

(1) 金屬鍵無方向性，但它不同於離子鍵(因無陰離子存在)，也不同於共價鍵(因金屬鍵所共用的電子非常自由Þ“電子海”)
*唯一具方向性之化學鍵為共價鍵*

(2) 金屬鍵的強度

�決定金屬鍵強弱的因素

Œ價電子數愈多(原子序愈大)，則受原子核引力愈大，金屬鍵愈強

�原子半徑愈小，金屬鍵愈強

Ž原子堆積形式

‚金屬鍵愈強，熔點、沸點及莫耳汽化熱會愈高

ƒ金屬鍵在週期表中之規律性

Œ同週期金屬鍵強度，由左至右漸增(因原子序、價電子數及核電荷數增加之故)，如Na<Mg<Al或K<Ca<Ga

�鹼金屬(Li、Na、K、Rb、Cs)因晶形皆為體心立方堆積，其金屬鍵強度隨原子序增加而降低<因離子半徑漸大之故>

ŽⅡA族元素(鹼土族)，因無一定之晶體之堆積形式，故金屬鍵強度不規則<Be、Mg：六方最密堆積；Ca、Sr：面心立方堆積；Ba：體心立方堆積>

若干將金屬元素的莫耳汽化熱及沸點

元素

莫耳汽化熱

kcal/ mole

沸點℃

元素

莫耳汽化熱

kcal/ mole

沸點℃

元素

莫耳汽化熱

kcal/ mole

沸點℃

Li

32.2

1330

Be

50.4

2475

B

128.8

3925

Na

21.3

889

Mg

30.8

1117

Al

70.2

2450

K

18.5

757

Ca

35.8

1490

Ga

61.2

2535

Rb

16.5

701

Sr

33.2

1370

In

54.1

2050

Cs

15.8

685

Ba

36.1

1638

Ti

38.7

1467

5. 金屬晶體的特性

(1) 有金屬光澤

(2) 延展性大，此因金屬之層面可滑動，在延展時不會破壞其晶體結構

二、金屬的能量帶理論 [return]

1. 鍵結分子軌域及反鍵結分子軌域
當兩個氫原子彼此互相接近時，兩個1s原子軌域結合而成兩個分子軌域，一個為鍵結分子軌域(bonding molecular orbital)，其能階較原來的原子軌域低；
另一個是反鍵結分子軌域(antibonding molecular orbital)，其能階較原來的原子軌域高。

�鍵結分子軌域
在兩個鍵結原子核之間具有高電子密度，利用電子和原子核的吸引力將該兩原子核拉在一起而使能階降低。由兩個氫原子的1s原子軌域形成的鍵結分子軌域是個σ鍵，可以寫成σ_1s。

‚反鍵結分子軌域
在 兩個鍵結原子核之間有一平面叫做波節面(nodal plane)，其電子密度為零，由於兩個原子核間之電子密度低，無法維繫該兩原子核，在加上兩個原子核正電荷的排斥力，其作用相當於減弱了一個鍵，稱為反 鍵結分子軌域。由兩個氫原子的1s原子軌域形成的反鍵結分子軌域，可以寫成σ^*_1s。

2. 金屬能量帶理論

(1) 主要內容：

�當金屬原子結合成一晶體時，其低能量原子軌域並不受到很大的干擾，但其高能量之原子軌域(如Li的2s軌域)，則因受到鄰近原子的干擾而構成一能帶。

‚兩個價原子軌域因互相作用，會使軌域組合形成兩個價分子軌域，一個比原來安定，一個較不安定；三個價原子軌域互相作用可生成三個價分子軌域，........N個價原子軌域互相作用可生成N個價分子軌域。

(2) 價帶(valance band)：價電子所佔有的能量帶。

(3) 傳導帶(conduction band)：未被價電子所佔有的能量帶，其能階較價帶高只有在傳導帶的電子才可隨外加電場而移動，因金屬的價帶與傳導帶緊鄰靠在一起，故只需很少能量就能使價帶中的價電子躍遷到傳導帶，並能在電場的作用下在整個晶體中活動。

三、導體、半導體與絕緣體 [return]
金屬導體、半導體與絕緣體間能帶的差異

Eg: Energy Gap

金屬導體

半導體

絕緣體

Eg：傳導帶與價帶間之能量間隔

Eg≒0，因價帶與傳導帶緊緊鄰靠在一起

Eg 小，較絕緣體為小

Eg 大，因電子甚難獲得足夠的能量從價帶躍遷到傳導帶而導電

價電子躍遷至傳導帶

極易，故易導電

只要供給相當少量的能量去激發電子使其由填滿的價帶至空的傳導帶，即可導電

難，故極難導電

溫度升高時

導電度下降

導電度隨溫度升高而升高

不受溫度影響

原因

上升溫度增加金屬陽離子在晶體中之活動而妨礙電子之前進

可供給更多的能量予價電子，以便由價帶至傳導帶

Eg甚大，價電子不易的獲得足夠之能量而躍遷制傳導帶

實例

Al、Cu

滲有B之矽(半導體)

B、P

四、合金 [return]

1. 合金（或稱『齊』）的硬度大、延展性變小。如加入少量的碳、磷或硫，可將軟而易於加工之金屬變得較硬。（此乃因加入的別種原子會妨礙金屬原子層之滑動。）

2. 合金之熔點改變，大多較成份金屬低。

3. 合金的導電性比成份金屬小。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS  DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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一、氫鍵的形成 [return]
當氫與F、O、N形成共價鍵時，鍵結電子被吸引偏向F、O、N原子而帶部分負電荷，此時氫形成近似氫離子(H⁺)的狀態，能吸引鄰近電負度較大之F、O、N原子上的孤對電子。
氫原子介於兩分子的氮或氧或氟原子之間，有如鍵結，稱為氫鍵

1. 氫鍵的表示法

(1) X屬於電負度大的原子，如F、O、N（Cl電負度和N相同，但Cl的體積較大不易生成氫鍵，故HCl無氫鍵）

(2) Y必須具有未共用電子對

2. 氫鍵兼具離子鍵、共價鍵及凡得瓦引力的部份特性

(1) 離子性：氫核<H⁺>(正電)和未鍵結電子(負電)間之引力

(2) 共價性：氫原子與另一分子十分接近，其方向乃孤對電子之混成軌域方向，幾近共用電子，此性質使氫鍵具有方向性

(3) 凡得瓦引力：氫鍵被視為很強的偶極–偶極力

3. 強度比較 共價鍵：氫鍵：凡得瓦引力=100：10：1

4. 電負度：F > O > N，故三種氫鍵強度
F¾H……F > O¾H……O > N¾H……N

5. 氫鍵形成時可放出5~40 kJ/mole的能量

二、氫鍵的種類 [return]

1. 分子間氫鍵：氫鍵發生在兩個分子之間

(1) 同類分子間氫鍵：如H₂O與H₂O，HF與HF，NH₃與NH₃......等

(2) 異類分子間氫鍵：如

2. 分子內氫鍵：氫鍵發生在同一分子內者。必須於分子內部，可形成氫鍵的原子處於合適的位置方能形成。通常以六邊形或五邊形的生成最適合，且儘可能在同一平面上。

<Note>分子內氫鍵通常發生在順式或鄰位（相鄰位置）中

其他如：蛋白質、鄰-甲醛基酚（柳醛）、DNA、RNA …

3. 特殊氫鍵：HCN與HCN間 ^δ+H-C≡N^δ-……^δ+H-C≡N^δ-
氯仿(CHCl₃)與丙酮(CH₃COCH₃)間

三、氫鍵的特性 [return]

1. 氫鍵具有方向性

2. 分子物質中若能形成氫鍵者，其熔點、沸點高，且具有較大的熔化熱及汽化熱

氫化物

熔點(℃)

沸點(℃)

氫化物

熔點(℃)

沸點(℃)

Ⅶ氫化物

HF

HCl

HBr

HI

-83.07

-114.19

-86.86

-50.79

19.9

-85.03

-66.72

-35.35

Ⅵ氫化物

H₂O

H₂S

H₂Se

H₂Te

0.00

-85.53

-65.73

-51.00

100.00

-60.31

-41.30

-2.30

Ⅳ氫化物

CH₄

SiH₄

GeH₄

SnH₄

PbH₄

-182.5

-184.7

-165.9

-150

–

-161.5

-111.4

-88.4

-52.8

-13

Ⅴ氫化物

NH₃

PH₃

AsH₃

SbH₃

BiH₃

-77.74

-133.75

-116.30

-88.00

–

-33.40

-87.72

-62.50

-17.00

22.00

沸點(b.p.)：SbH₃ > NH₃ > AsH₃ > PH₃
H₂O > H₂Te > H₂Se > H₂S
HF > HI > HBr > HCl

熔點(m.p.)：NH₃>SbH₃>AsH₃>PH₃
H₂O>H₂Te>H₂Se>H₂S
HI>HF>HBr>HCl

3. 溶質與溶劑間易形成氫鍵者，溶解度增大（同類互溶）。如丙酮、乙醇與水均可形成氫鍵，故丙酮、乙醇易溶於水。

4. 液體分子間若有氫鍵形成，則分子間引力增大，故黏滯性較大。
如甘油(丙三醇)、硫酸的黏滯性大

5. 影響物質結構及分子形狀

(1) 水結冰，形成氫鍵而成四面體之中空網狀結構，故體積膨脹，密度變小，硬度變大

(2) H-F……H-F之氫鍵最強，故固、液、氣態之HF均具氫鍵

�固態：HF呈鋸齒狀排列

‚液態及氣態：無單獨的HF分子存在，其分子式以(HF)_x表示，x=2~6HF_(l)因氫鍵之故無離子存在，無法導電

(3) 醋酸(CH₃COOH)的偶合作用

二個CH₃COOH氣態分子常藉二個氫鍵連成一個複合體(dimer，雙聚物) <(CH₃COOH)₂>，此種現象稱之為偶合Þ二個分子間共具2個氫鍵偶合方程式：2CH₃COOOH_(g)(CH₃COOH)_2(g)

6. 同分異構物中，能形成分子內氫鍵者，其沸點及熔點較低
具有分子內氫鍵之鄰位的熔點及沸點分別較其間位或對位的異構物低

7. 氫鍵在生物體中化學的結構上扮演著極其重要的角色
蛋白質的單螺旋構造，及遺傳基因DNA的雙螺旋構造，均因氫鍵而形成。如果將蛋白質加熱或加入酒精，則氫鍵被破壞而螺旋狀規則結構性消失。此種規則性一經破壞即不能復原，而生物體的化性截然不同。

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（７）医療用品エンド・ミル設計

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一、影響分子共價物質狀態因素Þ分子間作用力 [return]

1.分子內原子與原子間的鍵結(化學變化)決定分子的性質

2.分子與分子間的作用力(物理變化)影響到物質在常溫常壓下的狀態

3.共價物質分子內原子與原子間以共價結合成強鍵，但分子與分子間僅存著

氫鍵或凡得瓦引力

二、分子間作用力的種類 [return]

1.氫鍵

2.凡得瓦引力

�偶極–偶極力

極性分子與極性分子間之吸引力(因永久電偶極存在)，藉分子之部份正

負電荷發生微弱的吸引力

‚偶極–誘導偶極力

極性分子與非極性分子間之吸引力。其中非極性分子受極性分子之「誘

導」而產生極性，二者可互相吸引

ƒ分散力(又稱倫敦力)

非極性分子與非極性分子間之吸引力，藉非極性分子之瞬間極化而互相

吸引，亦即為瞬間偶極與誘導偶極間的引力

*二分子極為接近時，此力方有意義*

三、決定凡得瓦引力大小因素 [return]

1.分子的大小

形狀相似的分子，分子愈大(或分子量大)，其所含的電子數愈多，愈容易

感應鄰近分子的電荷不均勻效應，故凡得瓦引力愈大，m.p.或b.p.愈大

b.p.：He<Ne<Ar<Kr<Xe<Rn

F2<Cl2<Br2<I2

HCl<HBr<HI<HF(氫鍵)

(凡得瓦引力)

<Note1>分子量相近時，極性分子沸點高於非極性分子，如：CO>N2

2.分子形狀

在異構物或分子量相近的分子中，接觸面積愈大，凡得瓦引力愈大

一般而言，鏈狀或面狀分子之接觸面積 > 球狀或團狀分子之接觸面積

b.p.：正戊烷>異戊烷＞新戊烷

<Note2>熔點(m.p.)之決定因素

分子之熔點除受凡得瓦引力之影響外，同時還受到分子結構及其他因素

之影響，故在異構物或分子量相近分子中，分子形狀愈對稱者，熔點愈

高

順式及反式異構物中，反式熔點較順式高(因分子形狀對稱)；順式沸點

較反式高(因順式極性大)

m.p.：異戊烷>正戊烷>新戊烷

二氯乙烯異構物的熔點及沸點

異構物

分子極性

熔點(℃)

沸點(℃)

1,1-二氯乙烯

順-1,2-二氯乙烯

反-1,2-二氯乙烯

極性分子

極性分子

非極性分子

-122.1

-80.5

-50

31.7

60

48

四、分子物質 [return]

1.分子物質的存在

(1)元素分子：價電子數大多多於價軌域數，不部份位於週期表之右上角，

包括H2、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、F2、Cl2、Br2、I2、At2

O2、S8、N2及P4共十六種

(2)化合物分子：常為非金屬與非金屬之化合物，其內各原子已呈安定之電

子組態，如H2SO4、H2O、HCl、CO2、CCl4等

2.分子固體之特性

(1)因凡得瓦力弱，故熔點、沸點較低

(2)傳熱、導電不佳

(3)無延展性

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2.1.1基本組成

（a）原子核為核心。

（b）電子以原子核為中心，進行不定域之運動。

2.1.2電子組態

－陳述電子在電子軌域排列與分佈。

2.1.3多原子系

1.多原子系存在原子間斥力與引力的交互作用。

（1）當原子在遠距離分子間具小的作用力。

（2）當距離接近，其引力與斥力同時增加。

（3）當引力 ＞ 斥力，原子間距離仍可縮短。

（4）當達平衡距離 ，（即斥力＝引力）其原子處於穩定。

（5）當γ ＜ ，斥力 ＞ 引力。

Note：原子間若以硬核原子核視之，其間作用力符合Lenard-Jonson方程式。

2.2原子鍵結類別

（a）共價鍵

（b）離子鍵

（c）配位鍵

（d）金屬鍵

2.3分子間的作用力

（a）凡得瓦力

（b）氫鍵

（c）偶極距（dipole-dipole）

（d）化學鍵結

2.4原子排列與結晶

結晶：原子以規則（order），且具週期性重複出現之結構。

（1）長期規則排列大於5個以上原子(分子)

（2）具有週期性

2.5高分子結構

1.高分子：由單體（monomer）以加成或縮合方式反應生成具有重覆單元且具高

分子量之化合物，其代表式-(A)-或-(A-B)n-

2.結構類型

（a） 線型材料（linear）

（b） 分支材料（branch）

（c） 網狀材料（network）

Note：網狀材料若含兩類以上高分子則又分：

（1）全互穿型網狀結構（Full Interpenertration Network 簡稱IPN）。

（2）半互穿型網狀結構（Semi Interpenertration Network）。

Note：若組成高分子之單體，包含兩類不同官能特性，則此高分子可稱為共聚物（copolymer），

共聚物可分成四類，即：

（1）random copolymer

（2）block copolymer

（3）alternative copolymer

（4）graft copolymer

3.線型高分子

－線型高分子為熱塑性（thermalplastic）材料，在裂解溫度前，具溫度可逆性。

4.分枝型高分子

－具分支或懸掛基，其對結構具有可撓曲之特性，其對結晶有負面影響。

分支的好處：

（1）增加空隙（自由體積或孔隙度增加）

（2）結晶下降

（3）易加工（降低Ｔg）

（4）熱可逆

5.網狀型高分子

－利用多官能性基促使材料利用多官能基反應而形成網狀結構，其結構將降低分子的可撓曲性，

    且有效提高材料的機械特性，但此材料為熱固性（thermalset）不具熱可逆性。

Note：（1）全互穿型網狀結構－組成成份皆為網狀高分子。

（2）半互穿型網狀結構－組成成份一為網狀，另一為可塑性高分子。

*網狀高分子具有特性

→三度空間

1.很強機械性質

2.分子運動(故Tg提高，而不易加工) 。

3.升高欲使分子流動，須斷鍵。

4.抗化性，環境穩定性。

Ｔg：分子主鏈運動之起始溫度。

2.6鍵結力分類與結構的相關性

一.鍵結力分類

A.主要鍵結（primary bonding）

－鍵結力強，如共價鍵，其由電子鍵結形成高強度之作用力。

B.次要鍵結（secondary bonding）

－鍵結力較弱，存在於分子間之作用力。

1.成次要鍵結的成因

－由未帶電原子內部及附近局部電場所造成。

2.次鍵作用力分類

（1）電偶極（electric dipole）

－源於原子內或分子內電子振盪為最弱之次鍵結，存在於周遭，蒸氣與氣體間之吸引力。

（2）極性分子形成之電偶極

－其偶極距（dipole moment）將為其作用力大小的指標。

（3）氫鍵，存在於H₂O，R-COOH等間之作用力，其為次鍵結中最強者。

二.鍵結力與結構

－鍵結力若具方向性，將促使結構具排向性，易形成結晶結構。

2.7配位數的決定

1.配位數－環繞於中心原子(或離子)之周圍原子(或離子)。

2.配位數的決定－由於同類電荷具斥力，配位數存在於電荷作用力最低能量。

3.離子配位數決定於陰陽離子半徑比。

4.離子半徑比（r/R）與配位數（CN）。

(r/R)    CN

≧0.15    3個

≧0.22    4個

≧0.41    6個

≧0.73    8個

≧1.0    12個

5.配位數與結構

－配位數將決定結構之堆積因子（PF）。

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