分子结构-2.ppt

第十三章分子结构; 认识化学键的本质； 掌握离子键的形成及其特点； 掌握离子的特征，离子极化概念；掌握价键 理论的内容； 会用价键理论解释共价键的特征，会用价电子对互斥理论和杂化轨道理论解释简单的分子结构； ;　分子结构的主要内容　;化学键理论可以解释:;什么是化学键？;Pauling L The Nature of The Chemical Bond 如果两个原子（或原子团）之间的作用力强得足以形成足够稳定的、可被化学家看作独立分子物种的聚集体，它们之间就存在化学键。简单地说，化学键是指分子内部原子之间的强相互作用力。;化学键理论可以解释:;化学键;NaCl的晶体形成时显然有能量变化，上图为其形成时的势能曲线。当到达最低点时引力与斥力达到平衡状态。;2Na (s) + Cl2 (g) 2NaCl (s) ;☆ 本质是静电引力（库仑引力）;NaCl; 也可用 Hannay Smyth 公式来计算键的离子性 % 离子性=16(△x)+3.5 (△x)2 ;定义：1mol 的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收的能量，以符号U 表示。;◆ 晶格能越大，正、负离子间结合力越强，相应晶体的熔点越高、硬度越大、压缩系数和热膨胀系数越小。;Born-Haber Cycle;离子的重要性特征;离子半径 (radius);1 对同一主族具有相同电荷的离子而言，半径自上而下增大。 Li＋＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+；F－＜Cl－＜Br－＜I－;离子半径变化规律;1稀有气体组态(8电子和2电子组态) ; 周期表中靠近稀有气体元素之前和之后的那些元素;; Lewis G. N. 在1916年假定化学键所涉及的每一对电子处于两个相邻原子之间为其共享，用A—B表示。双键和叁键相应于两对或三对共享电子。分子的稳定性是因为分子中每个原子具有稀有气体的电子结构,服从“八隅律” 。;共价键的相关概念;上面的图形反映出两原子间通过共用电子对相连形成分子，是基于电子定域于两原子之间，形成了一个密度相对大的电子云（负电性），这就是价键理论的基础。;◆ 键合原子轨道的对称性匹配 能量最低原理;◇ 具有饱和性 每种元素的原子能提供用于形成共价键的轨道数是一定的;σ键： 两个原子的成键轨道绕键轴（原子核之间的连线）呈圆柱形对称。形象的称为“头碰头”。;◆ π键：重叠的原子轨道与通过键轴的一个平面呈反对称。形象的称为“肩并肩”。;形成条件：成键原子一方提供孤对电子， 另一方 提供空轨道.;Pauling 建立了新的化学键理论 杂化轨道理论;◇ 成键时能级相近的价电子轨道相混杂，形成新的价电子轨道 ——杂化轨道;※ sp3 杂化;;;;;H2O中O原子采取 sp3 不等性杂化;NH3中N 原子采取 sp3 不等性杂化;试用杂化轨道理论解释下面问题：;小结;Arrangement of pairs;分子中两个原子核间的平均距离; 表示在通常外界条件下物质原子间相互作用的强弱. 定义为：在298 K 和100 kPa下将1mol气态双原子分子断裂成2 mol气态原子所需要的能量.;■ 偶极矩 bond dipole moment (m) 衡量分子是否有极性;;2.键能(E); 1940年由Sidgwich N. 和 Powell H. 提出的理论。它在预言多原子分子形状时取得的成功是令人惊奇的，但理论本身却不过是 Lewis 思路的简单延伸。;分子形状的确定方法 AXn;确定电子对的空间排布方式;LP=0 分子的空间构型=电子对的空间构型;LP≠0 分子的空间构型≠电子对的空间构型 价层电子对斥力最小排布;LP≠0 分子的空间构型≠电子对的空间构型 价层电子对斥力最小排布;LP≠0 分子的空间构型≠电子对的空间构型 价层电子对斥力最小排布;LP≠0 分子的空间构型≠电子对的空间构型 价层电子对斥力最小排布;★ 当分子中有? 键时, ? 键应排在相当于孤对电子的位置 ！; 中心原子价层有 4 对电子。4 对价电子的理想排布方式为正四面体，但考虑到其中包括两个孤对，所以分子的实际几何形状为角形，相当于 AB2E2 型分子。;理想排布方式为正八面体，但其中包括两个孤对，所以分子的实际几何形状为平面四方形，相当于AB4E2 型分子。;定义：多个原子上相互平行的 p 轨道连续重叠 在一起构成一个整体， 而 p 电子在这个 整体内运动所形成的键。;作 用：“离域能”会增加分子的稳定性； 影响物质的理化性质; 虽然价键理论抓住了形成共价键的主要因素，模型直观。但