連鎖(catenation)和四價(tetravalency)的區別

鏈結和四價的關鍵區別在於，鏈結包括同一化學元素的原子結合形成鏈狀或環狀結構，而四價是指形成四個共價鍵的能力。

由於化學元素碳的特性，它和化學元素碳同時使用鏈式和四價。碳可以通過共價鍵與許多碳原子結合形成鏈或環結構，一個碳原子的價為4，因為它有四個價電子，它可以接受另外四個電子形成共價鍵。

什麼是迎合(catenation)？

連鎖是指某一特定化學元素的原子與自身結合形成鏈狀或環狀結構的能力。在鏈式反應中，我們主要討論化學元素碳，它可以通過結合大量的碳原子來形成脂肪族和芳香族結構。此外，還有一些其他化學元素可以形成這些結構，包括硫和磷。

圖01：苯是由碳原子鏈結形成的

然而，如果某種化學元素髮生鏈式反應，它的價態必須至少是2。而且，這種化學元素必須能夠在同類原子之間形成強大的化學鍵，例如共價鍵。有時，它被稱為聚合。可發生連鎖的化學元素示例如下：

碳
硫黃
硅
鍺
氮氣
硒
碲

什麼是四價(tetravalency)？

四價是指一個特定化學元素的原子形成四個共價鍵的能力。換言之，它是具有四價的性質，因此它能夠與其他四個不同化學元素的原子結合。在這個術語中，“tetra”的意思是“四”。四價碳原子是最常見的化學元素。它的最外層價殼層有四個電子，它既可以捐贈這四個電子，也可以從外部接受四個電子。另一個例子是硅，它也有四個價電子，其行為類似於碳。

圖02：四面體幾何

由於四價性，原子傾向於通過接受來自四個不同原子的四個電子並通過共價鍵與它們結合而形成四面體分子。根據共價鍵的類型（單共價鍵、雙鍵和三鍵），這些原子形成的分子的形狀和幾何形狀可能會有所不同。例句：如果一個原子形成兩個單鍵和一個雙鍵，它就形成了一個三角形的平面分子；如果有兩個雙鍵，這個四價原子形成的分子是線性的。