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* 第二节价键理论 无机化学多媒体电子教案 1.2 分子结构与性质 第二节 价键理论 共价键理论 现代价键理论是建立在量子力学 基础上，主要有： 价键理论：认为成键电子只能在以化 学键相连的两原子间的区 域内运动。 分子轨道理论：认为成键电子可以在 整个分子的区域内运动。 共价键 共价键 实验测知: H2 核间距＝74pm H 玻尔半径＝53pm 说明H2分子的形成： 成键电子的轨道发生了重叠，使核间形成了 电子概率密度较大的区域，削弱了两核间的 正电排斥，增强了核间电子云对核的吸引， 使体系能量降低，形成共价键。 共价键的形成——以H2为例 共价键：原子间由于成键电子的原子轨道 　　　　重叠而形成的化学键 价键理论要点 价键理论(电子配对法)要点 两原子靠近时，自旋方向相反的未成 对的价电子可以配对，形成共价键。 成键电子的原子轨道重叠越多，形成 的共价键越牢固——最大重叠原理。 共价键特征 共价键特征 饱和性:原子有几个未成对的价电子, 一般 只能和几个自旋方向相反的电子配对成键。 例 2p N N 2p N2 :N≡N: 在特定的条件下，有的成对的价电子能被拆开为单电子参与成键。 例 S 3s 3p 3d 3s 3p 3d [·S·] + 6[·F:] → F – S – F ¨ ¨ ¨ ¨ F F \ / / \ F F 共价键特征 方向性:为满足最大重叠原理，成键时原 子轨道只能沿着轨道伸展的方向重叠。 + + + + + + - - - 原子轨道的重叠 原子轨道的重叠 只有当原子轨道对称性相同的部分重叠，原子间的概率密度才会增大,形成化学键。 原子轨道重叠的对称性原则 当两原子轨道以对称性相同的部分(即”+”与”+”、”-”与”-”)重叠。 + 只有当原子轨道对称性相同的部分重叠，原子间的概率密度才会增大,形成化学键。 原子轨道重叠的对称性原则 当两原子轨道以对称性不同的部分(即“+”与“-”)重叠，原子间的概率密度几乎等于零，难以成键。 共价键的类型 共价键的类型 共价键 极性共价键 强极性键：如 H-Cl 弱极性键：如 H-I 非极性共价键：如 H-H、Cl-Cl 按键是否有极性分： 按原子轨道重叠部分的对称性分： σ键、π键、δ键 σ键：原子轨道以“头碰头”的形式重叠 　　　所形成的键 σ s-p σ s-s σ p-p 对键轴(x轴)具有圆柱形对称性 x x x π键：原子轨道以“肩对肩”的形式重叠 　　　所形成的键 对xy平面具有反对称性 z z x y y π pz-pz 即重叠部分对xy平面的上、下两侧，形状相同、符号相反。 例　N2 N N σ x π y π z :N—N: · · · · 价键结构式 N≡N 分子结构式 化学键示意图 σ电子：形成σ键的电子 π电子：形成π键的电子 δ键：两个原子相匹配的d轨道以“面对 　　　面”的方式重叠所形成的键 z x x y y dxy dxy 共价键的类型 配位共价键 含义：凡共用电子对由一个原子单方面 提供, 所形成的共价键 形成条件 ： 1. 一个原子价层有孤电子对(电子给予体) 2. 另一个原子价层有空轨道(电子接受体) 例 CO CO 2s 2p 2s 2p :C—O: ·· · · σ键 π配键→ π键→ 价键结构式 :C O : 电子式　分子结构式 C = O 6-２-２离子键 离子键 离子键 本质：阳、阴离子之间的静电引力 存在：离子晶体和少量气态分子中 特征：无方向性和饱和性 键型过渡 两原子是形成离子键还是共价键取决于： 两原子吸引电子的能力， 　　即两元素原子电负性的差值(△χ)。 △χ越大，键的极性越强。 极性键含有少量离子键和大量共价键成分， 大多数离子键只是离子键成分占优势而已。 键型过渡 · · · · · H H H I: H Br: H Cl: H F: Na F: ¨¨ ¨¨ ¨¨ ¨¨ ¨¨ △χ 2.1-2.1=0 2.5-2.1=0.4 2.8-2.1=0.7 3.0-2.1=0.9 4.0-2.1=1.9 4.0-0.9=3.1 非极性键