還記得嗎? 我們在之前的課程中學到了 金屬與非金屬元素會因為電子的轉移， 產生陰陽離子， 這種由陰陽離子之間的吸引力而形成的化學鍵， 就稱為離子鍵。 今天要介紹的主題則是由非金屬元素之間結合 而形成鍵結的共價鍵。 生活上有很多常見的物質都是由共價鍵所組成的， 例如： 我們平常喝的水、 從嘴巴呼氣而產生的二氧化碳、 在地球環境中佔比例最大的氣體氮氣， 這些都是由共價鍵所組成的。 但是問題來了， 非金屬元素的特性是容易獲得電子， 如果是兩個容易獲得電子的非金屬元素遇在一起， 它們都想要電子， 難道不會打起來嗎？ 或是， 有什麼方式可以讓它們和平共處， 使它們最後都能符合八隅體法則呢？ 當兩個非金屬原子相互鍵結時， 會以共用價電子的方式來符合八隅體法則。 此時， 共用的價電子與兩端的原子核會產生吸引力， 形成原子之間的穩定力量， 由於這股力量是共用價電子而生， 因此稱為共價鍵。 而由特定種類與數目的原子以共價鍵相互結合而成的基本單元， 稱為分子。 我們以氫分子H₂ 的組成為例， 兩個氫原子都屬於非金屬元素， 也都各有一個價電子， 為了滿足八隅體法則， 兩個氫原子需要與對方共用價電子， 才能與氦原子有相同的電子排列方式。 我們再以氯化氫分子HCl的組成為例， 氯原子和氫原子各提供１個價電子給彼此共用， 使氫原子和氯原子符合八隅體法則。 氫原子與氯原子共用的價電子稱為共用電子對， 氯原子周圍的其他三對電子則稱為孤電子對。 孤電子對是指不與其他原子共用的成對價電子。 在分子的路易斯結構式中， 我們習慣以「—」表示共用電子對， 就可以和孤電子對做出區別， 提高便利性。 像氯化氫分子這樣， 兩原子之間有一對共用電子對， 我們稱為單鍵。 但有時兩個原子之間必須共用兩對或三對電子， 才能使所有的原子都符合八隅體法則。 舉例來說， 在二氧化碳分子CO₂中， 如果氧原子與碳原子只共用一對電子， 會發現兩者都無法符合八隅體法則。 因此， 碳原子與兩個氧原子之間都必須共用兩對電子， 才能使碳與氧原子都能符合八隅體法則。 共用電子對有兩對的情況下， 我們稱為雙鍵。 而同樣地， 如果共用兩對電子還不能符合八隅體法則時， 就需要共用三對電子。 以氮分子N₂為例， 可以發現即使共用了兩對電子， 兩個氮原子仍然不符合八隅體法則。 在氮分子N₂中， 氮分子的兩個氮原子都必須互相共用三對電子， 才能使兩個氮原子都能符合八隅體法則， 共用電子對有三對的情況下，稱為參鍵。 剛剛我們有提到， 分子是由特定種類與數目的原子組合而成。 同時， 分子也是具有分子物質特性的最小單元， 舉例來說， 水分子是由兩個氫原子和一個氧原子所組成， 才能呈現出水的特性， 如果少了一個氫原子或是氧原子， 就無法呈現出水的特性了。 那麼， 分子物質會具有怎麼樣的性質呢？ 分子的性質是由組成原子的種類、 個數與排列方式所決定。 在自然界中， 有以分子形式存在的元素物質， 例如氧O₂、氫H₂等等； 也有以兩種或是兩種以上的原子組成的分子化合物， 如水H₂O、二氧化碳CO₂等等。 分子物質在自然界呈現非常多種類的樣貌， 這與分子內原子的鍵結方式、 分子形狀及分子間的作用力相關， 這些性質的不同會使得分子物質的熔點、 沸點等物理性質產生變化。 一般來說， 與離子化合物相比， 分子物質的熔點、沸點較低。 在固態與熔融態時都不導電， 只有少數為電解質， 在溶於水後具有導電性， 如氯化氫HCl。 另外， 這個表格為常見分子物質的物理性質整理， 大家可以發現在常溫常壓下， 分子物質的相態非常多元， 固態、液態、氣態都有。 來複習一下我們今天學到的東西吧！ 首先， 非金屬原子之間會發生價電子的共用， 而共用電子對與共價鍵兩端的原子核產生吸引力， 因而形成由共價鍵組成的分子物質。 依照兩個原子之間共用電子對的數目， 分為單鍵、雙鍵、參鍵等鍵結方式。 再來， 分子是能夠表現分子物質特性的最小單元。 分子物質的性質與分子內原子的鍵結方式、 分子形狀及分子間的作用力相關， 會影響它的熔點、沸點等物理性質。 在一般情況下， 分子化合物的熔點、沸點比離子化合物低， 而且少部分分子化合物只有在溶於水中時才具有導電性。 你以為非金屬原子之間的愛恨糾葛這樣就結束了嗎？ 不， 非金屬原子之間除了可以形成分子物質外， 還可以形成共價網狀固體， 在下次的課程中， 我們會說明共價網狀固體的形成方式與性質。 最後是想一想時間， 在今天的課程中， 我們學到了共價鍵的鍵結可以分為 單鍵、雙鍵、參鍵三種鍵結方式。 那如果現在有兩個相同的原子， 它們分別在共用一對、二對或是三對電子時， 所生成的化學鍵會有怎麼樣的性質差異呢？ 歡迎在下面留言告訴我們你的想法喔！