第四章分子的键和结构.pptVIP

第四章 化学键和分子结构Chapter4 Chemical Bond and Molecular Structure;§4-1 键参数;§4-1 键参数 ( Bond References);一、键能 ( Eb? ); 分子内成键原子核之间的平均距离。 例如: Lb(H-Cl) =127.4 pm 一般： Lb(A-B)＜rA + rB(共价半径) 键长↘ 键能↗ 键牢固↗ ; 分子中相邻化学键之间的夹角。 Example： H2O ? (O-H)=104°45’ BF3 ? (B-F)=120° CO2 ? (C=O)=180° CH4 ? (C-H)=109°28’;正离子(positive ion)和负离子(negative ion)之间的静电引力作用。;电荷↗，静电引力↗ ，离子键↗ ;§4-3 价键理论 (Covalent Bonds Theory);1) 价键理论 (Valence Bond Theory) ? 电子配对法(Electron Pairing Theory) ? 杂化轨道理论(Hybrid Obital Theory) ? 价层电子对互斥理论(VSEPR) ? 大π键理论（离域 ? 键） 2) 分子轨道理论 (Molecular Orbital Theory);一、价键理论;2. 价键理论(电子配对法)要点; 最大重叠原理(Maximum overlap theory);对称性匹配与最大重叠原理; 饱和性(saturation);极性～;?键(面对面) dxy-dxy;?键，“头碰头” 原子核连线(键轴)为对称轴 如H2, HCl, Cl2;?键，“肩并肩” 穿过键轴有一个节面 如N2 ;7 N 2s22p3;3. 按成键个数;“杂化”(hybridization)—源自拉丁文hibrid，混合之意;杂化(hybridization) 原子形成分子时，同一原子中类型不同(s, p, d,…)，能量相近的原子轨道 “混杂”起来，重新组成一组能量相同且有利于成键的新轨道的过程。 杂化轨道(hybrid orbital) 杂化形成的新轨道。;采取杂化轨道成键可以提高原子的成键能力，满足最大重叠，生成的分子更稳定。;二、杂化轨道类型;(一) s-p型杂化;sp杂化;2. sp2杂化;sp2杂化;3. sp3等性杂化;sp3杂化;7 N 2s22p3;8 O 2s22p4;(二) s-p-d型杂化;16 S 3s23p4;§4-5 分子轨道理论 ( Molecular Orbital Theory ); 分子形成后，成键电子不再隶属于某个原子，而是在整个分子的势能场中运动，该势能场以各原子核为分子骨架，原子轨道重新组合成新的分子轨道。;泡利不相容原理 能量最低原理 洪特规则 ;二、分子轨道的形成;1.s-s轨道键合;2.p-p轨道键合;?py(z) ? ?py(z) → ?py(z) -?py(z) ?*py(z) ?py(z) +?py(z) ?py(z) ;三、分子轨道的能级;O2～F2: ?1s＜?*1s＜?2s＜?*2s＜?2px＜?2py= ?2pz＜?*2py= ?*2pz＜?*2px;四、分子轨道理论的应用;Be2分子轨道式： (?1s )2 (?*1s)2 (?2s )2 (?*2s)2 ;N2分子轨道式： (?1s)2 (?*1s)2 (?2s )2 (?*2s)2 (?2py )2 (?2pz )2 (?2px)2;F2分子轨道式： KK(?2s)2 (?*2s)2 (?2px )2 (?2py )2 (?2pz)2 (?*2py)2 (?*2pz)2;2. 描述分子结构的稳定性;3. 预言分子的磁性;磁天平(Magnet Balance);五、价键理论和分子轨道理论的比较;（2）分子轨道理论突出了分子的整体性，认为成键电子不 再从属于某个原子，而是在整个分子势能场中运动， 非定域键；它放宽了成键条件，认为电子进入分子轨 道后，只要体系总能量降低就可以成键，使其应用范 围拓宽，能阐明一些价键理论不能解释的问题。但分 子轨道理论价键概念不足，计算