南京大学大学化学课件第十二章.pdf

12 第 章 化学键与晶体结构 12.1 键参数 12.2 离子键 12.3 共价键 12.4 金属键 12.5 分子的极性和分子间力 12.6 离子的极化作用 12.7 晶体结构 12.8 同质多晶现象和类质同象现象 12.1 键参数 凡能表征化学键性质的物理量都称为键参数。如 键能、键长、键角、键级等 ■一、 键能(bond energy): 表示在通常外界条件下物质原子间相互作用的强弱。 键能——气体分子每断裂单位物质的量的某键时 的焓变。 D (H — Cl) = 431 kJ·mol-1 D (Cl — Cl) = 244 kJ· mol-1 对双原子分子：离解能 = 键能 对多原子分子：键能指平均键能 例如 NH3 NH3 ( g ) —— H ( g ) + NH2 ( g ) D1 = 435.1 kJ·mol－1 NH2 ( g ) —— H ( g ) + NH ( g ) D2 = 397.5 kJ·mol－1 NH ( g ) —— H ( g ) + N ( g ) D3 = 338.9 kJ·mol－1 三个D 值不同 D1 +D2 +D3 427 +375 +356 E (N - H) 3 3 -1 386 (kJ ⋅mol ) ■二、键长(bond length) ： 形成化学键的两原子核间的平衡距离。可由光谱、 衍射实验数据测定，或量子力学近似方法计算得到。 化学键的键长主要决定于成键原子的性质。 两个确定的原子间，如形成不同的化学键，其 键长越短，键能E θ越大，键越牢固。 键长/ pm 键能/ kJ·mol-1 C －C 154 345.6 C = C 133 602.0 C ≡ C 120 835.1 ■三、键角(bond angle) ： 分子中键与键之间的夹角。在多原子分子中才 涉及键角，可用分子光谱或X射线衍射法测得。 如知道某分子内全部化学键的键长和键角数 几何构型。 如 H S ，H －S－H 键角为 92 °，决定了H S 2 2 子的构型为 “ V ” 字形。 又如 CO2 ，O －C －O 的键角为180°，则 CO 分子为直线形 。 键角是决定分子几何构型的重要因素。 年，德国化学家W. Kossel 根据大多数化合物具有 的事实，提出了离子键的概念。 Kossel 认为电负性小的活泼金属原子和电负性大的活 泼非金属原子相遇时，金属原子上的电子转移到非金 属原子上，分别形成具有稀有气体稳定电子结构的正 负离子。正离子和负离子之间通过静电引力结合在一 起，形成离子化合物。这种靠正负离子间的静电吸引 力而形成的化学键称为离子键。 一、离子键的特点 ● 本质是静电引力 （库仑引力） + −