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原子如何鍵結 - 喬治子丹和查爾斯·莫頓

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    大多數原子不獨自運作,
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    相反的,他們與其他原子結合。
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    相同的元素
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    或不相同的元素
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    之間可以形成鍵結。
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    你可能會把鍵結聯想成拔河。
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    如果一個原子真的很強,
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    它可以由另一個原子
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    拉走一個或多個電子。
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    然後,會產生一個
    帶有負電荷的離子,
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    和一個帶正電荷的離子。
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    這些相反電荷之間的吸引力
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    被稱作離子鍵。
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    這像是一種分享
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    在這裡你只將玩具給別人
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    然後就再也沒有拿回來。
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    食鹽就是氯化鈉,
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    由離子鍵結合在一起。
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    每個鈉原子提供一個電子
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    給氯的每一個原子,
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    當離子形成時
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    那些離子將會
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    在3D晶格中,
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    每一個鈉離子
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    都會跟六氯離子結合。
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    每個和氯離子也將會
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    和六個鈉離子結合。
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    氯原子絕不會放掉鈉的電子。
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    現在,這些交易並非
    總是如此俐落和完整。
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    如果一個原子
    無法完全壓倒對方,
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    他們實際上可以
    分享彼此的電子。
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    這就好比每人出一菜的便飯,
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    你和你的朋友
    各自帶來一盤菜,
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    然後你們倆可以
    同時共享美食。
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    在每一個原子之間,
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    電子會被吸引成共用電子對,
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    這種吸引力被稱為共價鍵。
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    例如在我們身體中的
    蛋白質與DNA,
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    大部分由這些共價鍵
    結合在一起。
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    有一些原子只與
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    一個原子共價結合,
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    有些可與多個原子結合。
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    一個原子能與
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    幾個原子結合,
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    取決於電子排列方式。
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    那麼,如何排列電子?
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    單一、無鍵結的原子
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    是電中性。
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    因為它原子核內的質子數目
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    與核周圍的電子數目相同。
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    但不是所有的電子都可用於鍵結,
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    只有最外層的電子,
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    在軌道離原子核最遠,
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    這些能量最大者,
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    才會參與鍵結。
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    順便說一下,
    這也適用於離子結合。
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    記得氯化鈉嗎?
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    那麼,鈉失去的電子
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    是離原子核最遠的電子,
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    該電子被氯原子吸引後,
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    也是占據氯原子
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    最外圍的軌道。
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    但是,回到共價鍵的結合。
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    碳有四個電子
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    即可以自由地結合,
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    氮有三個、
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    氧氣兩個。
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    所以,碳是可能形成四個鍵結,
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    氮有三個,
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    和氧氣兩個。
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    氫只有一個電子,
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    所以它只能形成一個鍵結。
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    在某些特殊情況下,
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    原子可形成比你所預期
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    還多的鍵結。
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    但他們最好有
    充分的理由這樣做,
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    要不然原子往往會飛散開來。
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    能與對方共享共價電子的原子團
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    被稱為分子。
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    它們可以是很微小的。
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    例如,氧氣中的每個分子
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    僅由兩個氧原子組成,
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    彼此結合。
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    或者,他們可以是
    非常、非常巨大。
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    人類的第13號染色體
    只有兩個分子,
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    但每個都有超過37億個原子。
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    而這附近,
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    這個城市的原子,
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    經由不起眼的
    化學鍵結合在一起。
Title:
原子如何鍵結 - 喬治子丹和查爾斯·莫頓
Description:

查看完整課程:http://ed.ted.com/lessons/how-atoms-bond-george-zaidan-and-charles-morton

原子可以形成鍵結;分子就是這樣形成的。有時在原子的拔河中,一個原子從另一個原子搶到電子,就形成離子鍵。原子也能形成共價鍵分享電子。從簡單的氧氣到複雜的人類13號染色體,喬治子丹和查爾斯·莫頓分解不起眼的化學鍵結。

課程設計:喬治子丹和查爾斯·莫頓,動畫:貝文·林奇。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:34

Chinese, Traditional subtitles

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