除上述兩種典型的化學(xué)鍵外,還有介于它們之間的一種化學(xué)鍵:極性共價(jià)鍵。在極性共價(jià)鍵中,其中的一個(gè)原子的價(jià)電子向另一個(gè)原子偏向多一些,因此導(dǎo)致偶極的出現(xiàn),使結(jié)合的一對(duì)原子分別帶有微弱的正、負(fù)極性。這種化學(xué)鍵出現(xiàn)于一些金屬原子與非金屬原子的結(jié)合中。此外,還有配位鍵。
2.高分子的鏈結(jié)構(gòu)
高分子是由結(jié)構(gòu)單元(單體或其極性基團(tuán))通過化學(xué)鍵結(jié)合而成的大分子。根據(jù)主鏈上的元素結(jié)構(gòu),高分子分為:
均鏈高分子 — 主鏈由單一的一種原子通過共價(jià)鍵組成。
雜鏈高分子 — 主鏈由兩種或兩種以上的原子組成
組成鏈結(jié)構(gòu)的原子除C原子外,還可以是N、O、P、S、Si、B等元素。與低分子量的分子相比,高分子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和形態(tài):同一分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元可以是一種,也可以為幾種;
同一反應(yīng)中生成的高分子的相對(duì)分子質(zhì)量,分子結(jié)構(gòu),分子空間構(gòu)型,枝化度和交聯(lián)度等不盡相同;同一高分子聚合物在凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)上存在多樣性(同一高聚物在不同的條件下,可以晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)等多種形式出現(xiàn))。對(duì)含雜原子(碳、氫之外的原子)的高分子化合物或合成的高分子金屬化合物、高分子-金屬配合物,有時(shí)難以確定分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),這時(shí)對(duì)化合物中化學(xué)鍵的分析,可以提供高分子化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的信息。
3. 化學(xué)鍵的分析方法
3.1 X射線光電子能譜
用單色軟X光以小角度入射受測(cè)材料的表面,材料表面分子內(nèi)的電子受到激勵(lì)后能量發(fā)生躍升。如入射光子的能量足以使電子克服原子的引力,受到激勵(lì)的電子將脫離分子成為自由電子。測(cè)定由于光子激勵(lì)所產(chǎn)生的自由電子數(shù)和入射能量之間的關(guān)系,可以得到一個(gè)譜線。由于使電子從處于某種化學(xué)鍵狀態(tài)的電子的束縛中釋放出來所需要的能量是唯一的,因此X光衍射光譜上峰值對(duì)應(yīng)的化學(xué)鍵,元素原子類型均為唯一的,即處于每種化學(xué)鍵狀態(tài)和某種原子在X光衍射光譜上留有對(duì)應(yīng)的“指紋”。通過比較已知化學(xué)結(jié)構(gòu)的“指紋”可以確定未知樣品的化學(xué)鍵類型以及樣品的構(gòu)成單元。

需要指出的是小角度X光衍射光譜的信息通常僅取自表面的2-20原子層,因此該方法僅適于測(cè)定材料表面的化學(xué)構(gòu)成而不能用于分析材料內(nèi)部的化學(xué)鍵和組成元素。
除氫和氦外,X射線光電子能譜法可以用來測(cè)定所有材料表面的原子類型及化學(xué)鍵狀態(tài),因此對(duì)于研究高分子金屬配合物,含金屬原子的超分子體系是十分有用的。
