一、八隅体规则（八电子规则）：

原子倾向于使其价壳层中具有 8 个电子，以便拥有最接近惰性气体的电子结构，从而达到相对更稳定的状态，这就是所谓的八隅体规则。
主族元素，如碳、氮、氧、卤素族、钠、镁都依从这个规则。
简单而言，当组成离子或分子的所有原子中，最外层有八个电子的原子越多，离子或分子的结构趋于更稳定。这也是惰性气体不活跃的原因。
八隅规则是化学中最重要的规则之一，它控制原子如何相互作用以在其价壳层中获得8个电子，形成共价键或离子键是原子满足八隅规则的最方便的方法。毕竟，原子可能厌倦一直处于反应状态，而遵循八隅体规则只是为了获得稳定！

稀有气体元素原子结构示意图.jpg

注意：八隅体规则只适用于 s 和 p 亚层（见后面）中存在的电子。

八隅体规则的例外：

• 总电子数为奇数的分子；
• 总共只有2个电子的原子；
• 氢原子（只有1个电子）；
• 过渡金属（十八电子规则取代了八隅体规则）；

二、化学键

化尝键（Chemical Bond）是一种粒子间的吸引力，其中粒子可以是原子、离子或分子。
化学键的本质是电磁力。
化学键种类繁多，其能量大小、键长亦有所不同。
共价键和离子键属于能量较高的“强化学键”；而分子间力、氢键等属于能量较低的“弱化学键”。
电负性：是原子在化合物中吸引电子能力的标度，电负性越大，吸引电子的能力越强；反之则越小（稀有气体原子除外)。

2.1 共价键：

• 两个原子通过共享电子的方式来尽量满足八隅体规则，从而形成稳定结构，此时连接两个原子化学键（电磁力）称为共价键，有极性共价键和非极性共价键之分。
  极性和非极性共价键.png
• 共价键的形成往往在两个电负性相近的原子之间，一般非金属元素之间（即两个原子都想通过得到电子的方式达到稳定结构，因为通过他们失去电子而达到稳定状态所需要的能量代价更大）。
• 共价键有的键角和方向，不能随意延伸，因此是有稳定分子结构的。影响共价键的方向性的本质因素为电子轨道的伸展方向（见：https://www.jianshu.com/writer#/notebooks/53593657/notes/111836027)。
• 共价键广泛存在于气体之中，例如氢气H₂、氯气Cl₂、二氧化碳CO₂等。有些物质如金刚石，则是由碳原子通过共价键（巨型共价结构）形成的。
• 共价化合物：只含有共价键的化合物称为共价化合物，如HCl（但在溶液中会变成H₊和Cl_-)、H₂O、CO₂、CH₄、NH₃等。共价化合物中肯定不存在离子键。

2.2 离子键（又叫“盐键”）：

• 当一个原子（或化学基团）得到或失去电子后，就变成了离子（注意：是完全得到或失去电子， 而非与其他粒子共享电子，这是与共价键的本质区别），阴、阳离子之间通过静电作用相互吸引形成离子键。

• 之所以会形成离子，本质上也是为了满足八隅体规则，从而形成稳定结构。

• 阴、阳离子通常在两个电负性相差极大的原子间形成（电负性小的原子失去电子，通常是金属；电负性大的原子得到电子，通常是非金属）。例如：钠Na与氯Cl，电负性大的氯会从电负性小的钠抢走一个电子，以符合八隅体规则。之后氯会以-1价离子的方式存在，而钠则以+1价离子的方式存在，两者再以库仑静电力结合在一起，如下图：
  

  离子键.png

• 离子键有强弱之分，其强弱影响该离子化合物的熔点、沸点和溶解性等性质。离子键越强，其熔点越高；离子半径越小或所带电荷越多，阴、阳离子间的作用就越强。例如钠离子Na+的微粒半径比钾离子K+的微粒半径小，则氯化钠NaCl中的离子键比氯化钾KCl中的离子键强，导致氯化钠的熔点比氯化钾的高。

• 含有离子键的化合物称为离子化合物，碱类（如KOH）、大多数盐类（如MgCl₂）、大多数金属氧化物（如CaO）都是离子化合物。离子化合物中可能存在共价键，如NH₄Cl、NaOH。

2.3 金属键：

• 金属键是在化学键的一种，主要在金属中存在，一些原子簇化合物中也存在金属键。
• 金属键由离域电子（电子自由游走于空价轨域而形成的电子海）及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。
• 由于电子的自由运动，金属键没有固定的长度和夹角，因而是非极性键，也无分子结构。
• 金属键决定了金属的很多物理性质，如强度、可塑性、延展性、传导热量、导电性和光泽。（例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。离子半径越小，金属键越强。）
  金属键.png

2.4 分子间力：

https://baike.baidu.com/item/%E5%88%86%E5%AD%90%E9%97%B4%E4%BD%9C%E7%94%A8%E5%8A%9B/1852794?fromModule=lemma_inlink&fromtitle=%E8%8C%83%E5%BE%B7%E5%8D%8E%E5%8A%9B&fromid=1134010

2.5 氢键（也属于分子间力）：

氢原子H与电负性大的原子X以共价键结合后，然后如果与电负性大、半径小的原子Y（比如O、F、N等）接近，则可能生成X-H…Y形式的特殊分子间或分子内相互作用（电磁引力），称为氢键。X与Y可以是同一种粒子，也可以不是。
（见：https://baike.baidu.com/item/%E6%B0%A2%E9%94%AE/100654?fr=aladdin）
下图是水分子间氢键示意图：

氢键.png

参考：

https://wenku.baidu.com/view/711b6539cf7931b765ce0508763231126edb77db.html?wkts=1682653596491&bdQuery=%E5%BC%BA%E5%8C%96%E5%AD%A6%E9%94%AE
http://www.95408.com/baike/39626.html
https://baike.baidu.com/item/%E5%88%86%E5%AD%90%E9%97%B4%E4%BD%9C%E7%94%A8%E5%8A%9B/1852794?fromModule=lemma_inlink&fromtitle=%E8%8C%83%E5%BE%B7%E5%8D%8E%E5%8A%9B&fromid=1134010
http://mp2.allhistory.com/detail/592414b955b54278ac001d46
http://mp2.allhistory.com/detail/59241d1755b54278ac00807e
http://mp2.allhistory.com/detail/5924171355b54278ac003848