四川大学近代化学基础第二章分子结构和晶体结构.ppt

在CO2分子内原子之间以共价键结合成CO2分子，然后以整个分子为单位，占据晶格结点的位置。不同的分子晶体，分子的排列方式可能有所不同，但分子之间都是以分子间力相结合的。由于分子间力比离子键、共价键要弱得多，所以分子晶体物质一般 熔点低、硬度小、易挥发。 稀有气体、大多数非金属单质(如氢气、氮气、氧气、卤素单质、磷、硫磺等)和非金属之间的化合物 ( 如HCl，CO2等)，以及大部分有机化合物，在固态时都是分子晶体。 有一些分子晶体物质，分子之间除了存在着分子间力外，还同时存在着更为重要的氢键作用力，例如冰、草酸、硼酸、间苯二酚等均属于氢键型分子晶体。 冰的晶体结构：(小球代表氢原子,大球代表氧原子,实线代表H—O键，虚线代表氢键) 2.8 离子的极化作用 2.8.1 离子的极化力和变形性 离子键是强极性键，正负离子间形成一偶极。但对单个离子而言，因正负电荷中心重合，是没有极性的。这时负电荷的的中心在原子核。在外场作用下，会使电子云变形，正负电荷中心发生相对位移，从而产生诱导偶极。 离子在外场作用下产生诱导偶极的过程称为离子极化。 离子极化的结果，是离子外层电子云发生变形，离子变形性的大小用极化率表示。 在离子晶体中，正负离子间相互都是外电场，因而会相互极化。 + – ± ± + – 正离子吸引负离子的电子云，使电子云变形； 负离子排斥正离子的电子云。 在相互极化过程中， 正离子主要表现极化力 负离子则主要表现出变形性 正离子：极化力的大小与下列因素有关： ①离子大小 r 越小，极化力越强 ②离子电荷多少 Z*越大，极化力越强 ③离子类型 当r和Z*相同时，极化力主要取决于外层电子数，即离子构型。 不同正离子构型极化强弱顺序： 9~17电子型 18+2电子型 18电子型 8电子型 2电子型 　　离子的电子层结构, 主要指最外层电子数, 有时涉及次外层.　　　　　　　 2e结构 Li+ Be2+ 1s2 8e结构 Na+ Cl- ns2np6 (8~18) e结构 Fe3+ 3s23p63d5 18e结构 Cu+ Ag+ ns2np6nd10 (18+2)e结构 Pb2+ 5s25p65d106s2 次外层 负离子：变形性的大小与下列因素有关： ①离子大小 r 越大，极化率（变形性）越大 ②离子电荷多少 负电荷越多，极化率越大 ③离子类型 当r相同，极化率主要取决于外层电子结构，即离子构型。 不同负离子构型变形性顺序： 18+2电子型 18电子型 9~17电子型 8电子型 2电子型 极化力和极化率（变形性）对正负离子都存在。 即正离子也有变形性，负离子也有极化力。 只是在研究问题时，谁 起主要作用，表现更为突出而定。 ± ± + – + – 离子键 n + n - δ n + δ n - 2.8.2 离子的极化作用对化学键性质的影响 离子极化 → 离子产生偶极 → 增加了正负离子的吸引力(负离子变形，核间距缩小) → 核间电子云密度增大→ 键极性减弱 →向共价键过渡。 共价键 过渡型 会影响到晶体中结点间的相互作用力，而改变晶体的性质。 ± ± + – + – 离子键 n + n - δ n + δ n - 共价键 过渡型 KCl 和AgCl，负离子相同，正离子的半径相差不大，又都带一个正电荷，但正离子的构型不同：Ag+ 为18电子，而K+为8电子构型。所以 Ag+ 的极化力大， Cl- 变形性