第9章分子结构.ppt.ppt

② 考虑重键的影响如果分子中有重键，在中心原子周围占有较大的空间，因而对附近的其他电子对有较大的排斥作用。因此，虽然重键或π键不会改变分子的基本形状，但对键角也会有一定的影响。  重键排斥作用的大小顺序为： 三重键 ＞ 双键 ＞ 单键 ＞ 单电子  例： 1.键能(bond energy) 原子间形成的共价键的强度 可用键端裂时所需的能量大小来衡量。 在100kpa和298.15K下，将1mol理想气态分子AB 离解为理想气态的A,B原子所需的能量， 称为AB键的键能（严格的叫标准键离解能） 2. 键长(bond length) 分子中两原子核间的平衡距离称为键长。 键长和键能都是共价键的重要性质，可由实验测知。 （主要是分子光谱或热化学） 键长愈短，键愈牢 单键键长＞双键键长＞叁键键长 3. 键角（bond angle） 同一个中心原子上所连的两个共价键的夹角称为键角。 如：H2O分子中2个O-H键之间的夹角是104.5度 这就决定了是V形结构。 键角和键长是反映分子空间构型的重要参数。 键角主要是通过光谱等实验技术测定。 Ｏ２分子共有16个电子,分布如下： ［（σ１ｓ）2 （σ*１ｓ）2 （σ２ｓ）2 （σ*２ｓ）2 （σ２ｐx）2 （π２ｐｙ）2 （π２ｐｚ）2 （π*２ｐｙ）1 （π*２ｐｚ）1 （σ*２ｐx） ］ 统计： 成键电子：10个、反键电子：6个、成单电子：2个 9.4 分子轨道理论 Ｎ２分子共有14个电子，分布如下： ［（σ１ｓ） 2 （σ*１ｓ） 2 （σ２ｓ） 2 （σ*２ｓ） 2 （π２ｐｙ）2（π２ｐｚ） 2（σ２ｐx） 2 （π*２ｐｙ）（π*２ｐｚ）（σ*２ｐx）］ 统计： 成键电子：10个、反键电子：4个、成单电子：0个 9.4 分子轨道理论 （1）计算分子的键级 （2）计算分子的磁性 （3）书写分子结构式 9.4.3 根据分子轨道式讨论分子的性质 9.4 分子轨道理论 （1）计算分子的键级 分子轨道理论中，共价键的强度用键级[符号p(A-B)]表示。 键级 ＝（成键电子数－反键电子数）/2 ＝(净成键电子数)/2 键级越大，键的强度越大，分子越稳定。 只有净成键电子数对成键才有贡献。 9.4 分子轨道理论 （2）计算分子的磁性 若分子或离子存在未成对电子，这种物质本身将具有确定的磁矩，在外磁场作用下，会被磁场吸引，从而加强外磁场的强度，这种物质称为顺磁性物质。反之，称为反磁性物质。 通常把顺磁性物质在磁场中产生的磁效应用磁矩μｍ来表示。 单位为玻尔磁子μＢ。 ? 磁矩μｍ与未成对电子数的关系为： μｍ＝√ｎ（ｎ＋２） μＢ 9.4 分子轨道理论 （3） 书写分子结构式 例1：书写Ｏ２分子和Ｎ２分子的结构 ? ? 分子结构式： ∶N N∶ .. . . .. ∶O O∶ ∶O O∶ 9.4 分子轨道理论 分子 Ｏ２ （活泼） Ｎ２ （稳定） 键级 （10-6）/ 2 = 2 （10-4）/ 2 = 3 成单电子数 2 0 磁性 磁性 0 反磁性 9.4.4 异核双原子分子的分子轨道 例2：给出CO分子的基电子组态及键级。 解：CO分子中有14个电子(其中C--6，O—8）与Ｎ２分子具有相同的价电子数和原子数，二者属于同一种等电子体。 因此，二者具有相似的基电子组态，即： ［（σ１ｓ） 2 （σ*１ｓ） 2 （σ２ｓ） 2（σ * ２ｓ） 2 （π２ｐｙ） 2（π２ｐｚ） 2（σ２ｐ） 2 （π*２ｐｙ）（π*２ｐｚ） （σ*２ｐ） ］ 9.4 分子轨道理论 键级：ｐ(Ｃ—Ｏ)＝（10－4）/２＝３ 但是由于O原子的价电子数比C多两个，所以有一个π键的 两个电子是由O原子单方面提供的，所以它是共价π配键， CO的结构式为： 9.4 分子轨道理论 - + ： C O ： 例3：给出NO分子的基电子组态和键级。 解： NO 分子和Ｏ＋２离子