6化学键和晶体结构.ppt

无机及分析化学—第六章;原子怎样结合成为分子？ 离子键 共价键 金属键 分子的形状？ 价层电子对互斥理论 分子怎样组成物质材料？ 固体材料的结构？ －晶体结构 －无定型结构;关于晶体;7 种晶系（，未列出）;14种点阵型式;三种立方点阵形式：面心、体心、简单立方晶胞;2 晶体的特征;3 晶体的类型;6.1共价键与原子晶体;6.1.1 共价键的键参数;2、键长;3、键角;1、键能与键长的关系：;4、键的极性;;物 质 的 极 性;1927年, Heitler 和 London 应用量子力学研究 H2分子结构, 初步解答了共价键的本质; 如果两个电子自旋相同，则轨道不能重叠，系统的能量因电子间的斥力作用而升高，不能形成共价键。;↑↑时： 系统能量升高，核间电子密度小，不形成共价键 ↑↓时： 系统能量降低，核间电子密度大，可形成共价键;2 现代价键理论;A、B两原子中自旋方向相反的未成对电子可以相互配对形成共价键，自旋相反的单电子配对会放出能量，从而降低体系的能量 ——能量最低原理;3 共价键的特征;4 共价键的类型;;σ 键与π 键形成示意图; 键类型;共价键形成实例;N2的生成;3. 配位键 形成条件：由一个原子提供空轨道，另一个原子提 供孤对电子所形成的化学键。 用箭头“→”表示。;C原子：2s22px12py12pz0 O原子：2s22px12py12pz2; 配位键与共价键的区别与联系：两者的形成过程不同，但配位键一旦形成，其结果与共价键没有区别，是一种特殊的共价键。 配位键广泛存在于配位化合物及一些无机含氧酸根中：;6.1.3 杂化轨道理论;1 杂化与杂化轨道的概念;2 杂化轨道的类型;+;BeCl2分子结构;② sp2杂化;BF3的空间构型为平面三角形;③ sp3杂化;sp3杂化轨道示意图;④ sp3d2杂化;杂化;SF6分子的空间结构;等性杂化与不等性杂化;⑤ 不等性sp3杂化;NH3分子中，N原子有一对电子占据一个sp3杂化轨道，称为孤电子对； 其它三个sp3轨道上的电子分别与三个H原子结合，形成三角锥体结构； 由于孤电子对对成键电子的排斥作用,使三个N-H键角减小，互成107.18o(正四面体是109.28o)。; H2O分子中，O原子有两对孤对电子，占据了两个sp3杂化轨道，其它两个电子分别与两个H原子形成共价键，故水分子为V形分子结构。;由于孤电子对占据了部分杂化轨道，使杂化轨道的成份分布不均匀； 孤电子对离核较近，所占的s成分较多，成键电子对离核较远，所占的p成分较多； 这种由于孤电子对占据杂化轨道引起杂化轨道成分分布不均匀的杂化称不等性杂化； 由于孤电子对对成键电子对的排斥作用，成键电子对的键角要比正常键角小一些。;杂化轨道理论的基本要点;杂化轨道的类型与分子的空间构型 ;C: 2s2 2p2;大?键的形成条件：;1、共价化合物的几何构型取决于中心原子的价层电子对的数(包括成键电子和孤对电子),电子的排斥作用越少越稳定。 2、排斥作用的大小与下列因素有关： （1）价电子对间夹角越小，排斥作用越大。 （2）LP-LP LP-BP BP-BP (LP-Lone Pairs；BP-Bond Pairs) （3）叁键 双键 单键;1、确定中心原子价电子对数（Value Pairs）VP=?(中心原子价电子数+配位原子提供的电子数)原则：以AXm为例 (A—中心原子,X—配位原子) ①A的价电子数=主族序数； ②配体X：H和卤素每个原子各提供一个价 电子, 氧与硫不提供价电子； ③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数 如CH4、H2O、PCl5 、 PO43- ;2、价电子对数目与分子构型;分子构型：正四面体;BF3;氨NH3; 确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。;②LP≠0：分子的空间构型≠电子对的空间构型;5;SF4;最小夹角90度;VP=?(8+4)=6对 价电子对空间构型为正八面体。 分子的空间构型可能有如下几种情况：; 例:利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型 。 AlCl3 H2S SO32 - NH4+ NO2- IF3; 分子轨道：描述分子中电子运动的波函数，指具有特定能量的某电子在相互键合的两个或多个原子核附近空间出现概率最