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键级是分子中键电子对数目的量度，它被用作判断分子键强度的相对论性指标。尽管计算方法各不相同，但键序几乎总是介于1到3之间，其中3是最强的一个数。键序在许多实际应用中有着广泛的应用化学领域。新型化学制品的制造商可以使用键序计算来判断他们所创造的分子的相对稳定性。最值得注意的是，键序可能已经用于制造超级合金，例如单晶镍。具有烧杯键序的科学家一直是化学的一个重要组成部分；然而，对键序的最现代的理解是通过分子轨道理论实现的，约翰·伦纳德·琼斯是第一个准确描述确定键序的简单而优雅的计算方法的人。这些计算是从分子键理论的基本原理出发的，分子键理论认为成键轨道加强键，而反键轨道以相等的比例削弱键。该理论也描述了离原子核最近的轨道如何不能影响键强度，这有助于在量子力学中有一个以前理论无法实现的更宏大的视角。用分子轨道理论计算键序是相当基本的。键序等于键电子数减去反键电子数，这个和除以2。为了求成键和反键电子的数目，我们可以使用一个电子构型，来解释sigma和pi键。解释指数也是基本的。键阶为零表示键是不稳定的键级为1表示键稳定，键级为2表示键不易断裂。3级键被认为非常强。高度稳定的键级通常是非常长的共价键。例如，地球上最坚固的天然物质之一钻石完全由碳和金刚石的键长为154皮米，即154万亿分之一米。由于金刚石是纯碳构成的，而且多个碳原子之间的键几乎总是双键（键级为2），所以它自然非常强。

发表于 2020-09-17 22:13

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分类：科学教育

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