原子

原子被认为是物质组成的最小粒子，由原子核和电子构成。其中，原子核带正电，电子带负电，因此原子可以环绕在原子核周围。原子核是由质子和中子两种物质组成的，质子带正电，中子不带电，因此原子核显正电。

接下来我将会用一张图来说明质量数（质量数）、原子序数（原子番号）、离子的化合价（イオンの価数）以及化学式中的元素数（化学式における元素の数）。

图1 元素角标

在这张图中，我们可以看到A代表了质量数（质量数），Z代表了原子序数（原子番号），n+代表了阳离子价（阳イオンの価数），n-代表了阴离子价（阴イオンの価数），m代表了化学式中的元素数（化学式における减数の数）

其中，质量数（质量数 ）= 质子（阳子）+中子（中性子）、原子序数（原子番号）= 质子数（阳子の数）= 电子数（电子の数）。

有了质量数（质量数）和原子序数（原子番号），就可以引出另一个概念：同位素（同位体）。

我依旧通过一张图来介绍同位素（同位体）。

图2 同位体

上图这组物质互为同位素（同位体）。从图中可以看出，碳原子的质量数（质量数）有所不同，但是原子序数（原子番号）是相同的，这就说明了，衡量两个物质是否为同位素（同位体）的标准为：

1. 是否为同一种物质。
2. 质量数（质量数）是否不同。

同时我们可以看出，真正决定同种物质是否为同位体的因素其实是中子（中性子）数。

　　电子层

原子核周围的电子的排布，取决于原子核的吸引能力大小。其规律为：各电子层最大电子配置为：2n的平方个，其中，n代表了电子层数。也就是说，从距离原子核最近的K层向外，每层的最大电子数逐渐增多。

• K层：2电子
• L层：8点子
• M层：18电子……

原子最外层的电子被称为价电子（価电子），当原子的价电子达到最大数量时，被称作原子的最外层电子层中包含最大电子数（闭壳）状态。

当原子的最外层电子没有达到在原子的最外层电子层中包含最大电子数（闭壳）状态，原子核对电子有吸引作用。根据不同元素的质子数不同，我们可知其对电子的吸引能力也不尽相同。我们将原子核对电子的吸引能力称 为电负性（电気阴性度）。

　　电负性（电気阴性度）

电负性（电気阴性度）的定义为：表示原子对最外层电子的吸引的程度（原子が最外壳电子をどのぐらい强く引き付けているを表す尺度）。

因此我们知道，当一个元素的质子越多时，其所带正电荷就越多，它能吸引更多的电子，也就是说它的电负性（电気阴性度）越大。根据元素周期表可知越靠右上的元素，其电负性（电気阴性度）就越大。然而还是有些个别的元素不满足这个规则，我将在下方放出个元素的电负性（电気阴性度）图。

图3 电负性

^[1]

有了电负性（电気阴性度）的值，我们就可以用它来解释离子结合（イオン结合）和共有结合（共有结合）了。

这两种结合方式本质上的不同是由结合物质之间的电负性（电気阴性度）不同而导致的。当两物质之间的电负性（电気阴性度）的差较大时两物质以离子结合（イオン结合）的方式来结合，电负性（电気阴性度）较大的一方对电子的吸引能力更强。因此，电负性（电気阴性度）较小的一方的电子发生转移，使两个物质结合并达到原子的最外层电子层中包含最大电子数（闭壳）状态。

具体例子为：钠离子和氯离子的结合。

图4 离子结合的例子

当两物质之间的电负性（电気阴性度）的差较小时两物质以共有结合（共有结合）的方式来结合，由于两物质的电负性（电気阴性度）相等或几乎一致。因此，两物质可以通过共用电子的方式来结合。并使两个物质结合并达到原子的最外层电子层中包含最大电子数（闭壳）状态。

具体例子如下：

图5 共有结合的例子

不管是离子结合还是共有结合，都有电子的转移和电子对的生成。但是用点来表示电子对十分不方便，因此我们将一个电子对（两个电子）看成一个“键”（-）。

用这个方法，在写双键和三键时就简单很多了。

图6 双键和三键

同时，由于不同的物质吸引电子的能力不同，因此当物质所结合时就会产生分极现象。比如，在氢离子和氯离子、氢离子和氧离子、氢离子和氮离子之间会产生分极现象，而两个氢离子通过共有结合生成氢气分子时，由于电负性（电気阴性度）为零，所以电子呈现均一状态分布。

图7 分极现象静电势图 （找图找吐了，最后自己照着网上画了一个，丑哭了┭┮﹏┭┮）

^[2]

从上图种我们可以看出，在静电势图中，电子被质子吸引导致其分布密度不同，电子的分布密度由红色向蓝色递减。在电子密度高的一侧带负电，而在电子密度低的一侧带正电。

参考

1. ^Photo credit: misschemlady on VisualHunt.com / CC BY-NC https://visualhunt.com/f4/photo/10929593735/a0ca5864d3/
2. ^Electrostatic Potential Maps Models that visually portray polarity and dipoles https://www.slideserve.com/hermione-mendez/electrostatic-potential-maps-models-that-visually-portray-polarity-and-dipoles