普通化学第六章来自工科大学.pptVIP

启示：原子要形成分子，条件是：1.有未成对的单电子，2.且以自旋相反配对成键。 (二) 价键理论要点 1、电子配对原理和共价键的饱和性 有单电子的原子靠近时，e以自旋相反的方式配对成稳定的共价键. 成键后,不能再与第三个电子结合, —共价键的饱和性 表明: 形成共价键数目=未成对电子数 2、最大重叠原理和共价键的方向性 原子形成分子时，按电子云重叠最大的方向成键.原子轨道同号重叠才能成键,重叠越多键越牢固. (三) 共价键的类型 1. ( 重叠方式不同)? 键和? 键 如：N2分子：N 1s22s22p3 ——(2px12py12pz1) N1 N2 N1 N2 N1 N2 注意：由于pxpypz在空间互为90o夹角，一个? 键形成后，另二个只能形成? 键，而不可能再形成? 键 (四) 键参数（Bond parameters ） 1、键能(bond energy) 2、键长(bond length) 分子中，任意两个原子间的平衡核间距 教材 p169 表6-1 列出了一部分 一般，双键、三键比单键短 键能大的键比键能小的键长短 3、键角(bond angle) 多原子分子中，相连的三个原子间两个化学键的夹角 按VB理论，e云最大重叠只能在一定方向上才能形成，因此，存在键角 如: SO2 HgCl2 C6H6 H2O NH3 CH4 杂化类型与杂化轨道空间伸展方向 如何判断分子中原子是否杂化和采用何种杂化？原则是: 1、有机分子中C原子都杂化，因为C总是4价而不是2价 2、化学键数目超过中心原子的单电子数，也都发生杂化 如 HgCl2(60Hg 6S2)、BCl3(5B 2S2 2P1) 3、实测几何构型与VB理论预期不符合时 如H2O、NH3；记做这2个特例，推断其它，举一反三(由NH3可推断出PH3的空间构型也为三角锥形) 解： 由于分子中C1和C2分别连接4个和3个其它原子 因此杂化轨道数分别是4和3, 从而C1采取sp3和C2 sp2杂化 由此可以确定C1周围的键角接近109o28’; C2周围的键角接近120o 分子形状如图所示: §6-3 分子的极性与极化 （ Polarization and Molecular Polarity） 前面所讲的共价键(包括杂化轨道形成的?键)，都是分子内部的作用力 它们在化学反应中是重要的，因为化学反应的实质就是旧键的断裂和新键的生成 但影响物质性质，特别是物理性质(尤其是影响工程科学中材料的力学性能、强度、模量等)，并不全是(或并不主要是)分子内部的力，很重要的还有分子与分子之间的作用力在起作用 1813年van de Waals首先发现这种力，称为vdW力 VdW力与哪些因素有关？首先是： (一) 分子极性与偶极矩 1、分子极性： 极性分子：分子中?电荷重心不重合的分子 H2，O2，Cl2，HCl，HBr，HI 双原子分子 CO2，CS2，SiCl4，BH3，PH3，H2O，H2S 多原子分子 (1) 同核双原子分子(都是单质),一定无极性（非极性键) (2) 异核双原子分子(都是化合物),一定有极性（极性键) (3) 多原子分子：键极性 对称性高的分子 无极性 如：CO2, BH3 ，CCl4, SiCl4 不对称或对称性低的分子 有极性如： H2O, PH3, CHCl3, NH3 如何衡量分子极性的大小？ 2、偶极矩? ： 极性分子中，原子电负性大小不一，导致e云总是向某一原子偏移，?e重心不重合： (二) 分子的极化与极化率 1、分子的极化： 分子 ?= 原子 ?= 核 + e云 在外电场E中，e云将发生相对形变，产生新的偶极矩： 极化率: 自然，? 又称为 分子的变形性, ?大分子的变形性大 ? 的大小与哪些因素有关？ p176 表6-5表明： ?与分子量M有关，M大，e多，e云松弛，则极化率?大 分子的偶极矩与极化率共同决定了分子间力的大小. 诱导偶极?诱导与哪些因素有关？ ?诱导= ? ·E (二) 氢键 Hydrogen Bond 氢键的形成： H与电负性大的、具有孤对电子的O、F、N原子相连 H：电负性小，核上相当于存在空的1s轨道 F，O，N等：电负性大，游离的孤对e，形成近似配位键的相互作用 氢键有一定的方