第2章-化学键与分子结构汇编.pptVIP

◆ 导体： (1) 价电子能带未满(导带)。Li, Na等 (2) 价电子能带全满，但空带与其部分重叠。 Be, Mg等 ◆ 绝缘体：满带与空带间的禁带宽度特大，E≥5ev 电子难以激发，不导电。金刚石等。 ◆ 半导体：满带与空带间的禁带很窄，ΔE≤3ev。 晶体低温下不导电，但在光照或受热下满带上的 电子可跃迁到空带上，故能导电。Si, Ge等。 ● 金属 Mg 由 s 轨道组合而成的导带已填满电子， 但它仍是导体。为什么？ ● 3p空带与3s能带部分重叠. ● 3s电子可向3p能带移动. ●金属镁能导电. Li Mg 键型过渡 Na Al I F7 PF5 AlF3 Li Mg Si S8 I2 AlP LnH2 LnH3 金属键 离子键 F2 共价键 P4 CsF Na2Mg Na4Si Na3P Na3N Na2O S F6 SiF4 BeF2 ◆ 原子间的作用可用三种典型的化学键即离子键、共价键、金属键描述。只有极少数物质属于极端情况，多数为三种键型的过渡。 ◆ 一种化合物常常有多种键型，如[Ag(NH3)2]Cl ◆ 化合物中，只要能达到成键的条件，原子之间会以多种形式最大可能地形成多种类型的化学键。通过这些成键作用，改变分子中电荷的分布，促进原子轨道有效的重叠和异号电荷间的吸引力，使整个分子和晶体的势能降低，稳定性增加 Intermolecular Forces and Hydrogen Bonding 2.6 分子间作用力和氢键 2.6.1 分子间作用力 共价分子形成晶体时靠分子间作用力 ● 偶极矩 (dipole moment, μ) ◆ 分子中电荷分布状况的物理量. 正负电重心间的距离与电荷量的乘积 μ=q·d ◆ 分子偶极矩是个矢量. 等于各个键的偶极矩的矢量和 ● 多原子分子的极性取决于键的极性和分子的几何形状 . H2O (μ=6.17×10-30C·m) O H H + - NH3 (μ=4.90×10-30C·m) + - N H H H CO2 (μ=0) O C O CCl4 (μ=0) Cl C Cl Cl Cl ● 极性分子固有的偶极叫固有偶极 ● 在电场的影响下产生的偶极称为诱导偶极. ● 运动的电子和核在某瞬间的相对位移, 造成 正负电荷重心分离引起的偶极叫瞬时偶极. ● 偶极矩的分类----三类 ◆ 非极性分子在外电场的作用下，可以变成具有 一定偶极矩的极性分子. 极性分子在外电场作用下，其偶极也可以增大 ◆ 诱导偶极用 ? μ 表示， 其强度大小和电场强度 成正比，也和分子的变形性成正比。 ◆ 分子的变形性，即分子的正负电重心的可分离程 度. 分子体积越大，电子越多，变形性越大 ● 极性分子与极性分子的固有 偶极间的静电引力. (大小与偶极矩直接相关 ) ● 取向力增大, 熔点和沸点按顺序依次升高. t(m.p.)/℃ t(b.p.)/℃ μ/10-30 C·m －185.0 －111.2 0 －133.81 －87.78 1.83 － 85.60 －60.75 3.67 性质 SiH4 PH3 H2S 取向力 ● 诱导偶极与极性分子固有偶极间的作用力 诱导力也存在于极性分子之间 诱导力 ± ＋ － ＋－ ＋ － 非极性分子 极性分子 诱导偶极 固有偶极 色散力 ● 分子的瞬时偶极与瞬时偶极间的作用力 色散力存在于各种分子之间，且没有方向性 分子的分子量愈大，愈容易变形，色散力越大 瞬时偶极 色散力 ＋－ ＋－ 范德华力的本质 ▲ 作用能比化学键小1-2个数量级 ▲ 没有方向性和饱和性 ▲ 作用范围只有几百个pm ▲ 三种力中主要是色散力 ● 随分子体积的增大而增大, 导致沸点升高 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 b.p. -44.5℃ b.p. -0.5℃ b.p. 36℃ ● 随分子结构密实程度的增大而减小,导致沸点下降