化学键与分子结构.

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π键的轨道重叠程度比σ键小, ∴键能 π键<σ键;
稳定性 π键<σ键
π键活性较高,易发生化学反应。
22
N2的三重键
1s 2s
2p
z y
N

N
23
5
配位键
由一个原子提供电子对,为2个原子共用而 形成的共价键,称共价配键或配位键。
C
2s
O
2p 2p
2s
CO分子结构式:
: C
: O
24
配位键的形成条件: (1)一个原子的价电子层有孤电子对 (2)另一个原子的价电子层有可接受孤电子对 的空轨道。 NH4+,[Cu(NH3)4]2+,[Fe(CN)6]4-,Fe(CO)5等
(2)能量最低原理:自旋相反的单电子配对后 会放出能量,使体系能量降低。放出的能量 越多,形成的共价键越稳定。
13
(3)轨道最大重叠原理:成键电子的原子轨道,
在可能的范围内重叠越多,形成的共价键越牢
固,分子越稳定。
综上所述,价键理论认为共价键是通过自 旋相反的单电子配对和原子轨道的最大重叠而 形成的,使体系达到能量最低状态。
四、分子轨道理论(难点)
五、键参数与分子的性质
10
一、现代价键理论(VB法)
1
2
H2共价键的形成和本质
现代价键理论要点
3
4 5 6
共价键的特征
共价键的类型 配位键 离域大π键
11
1
H2共价键的形成和本质
12
2.现代价键理论(电子配对法)要点:
(1)电子配对原理:两原子接近时,自旋相反 的未成对价电子可以两两配对形成共价键。
形成σ键的电子称σ电子
σ键的键能高,稳定性大
18
s-s 、s-pσ键的形成
19
π键:成键轨道以“肩并肩”(相互平 行)的方式重叠形成的键。 特点:轨道的重叠部分对通过键轴的平 面呈反对称(分布在对称面的上下两侧, 形状相同,符号相反)。
20
p-pπ键及π键的对称性
21
形成π键的电子称π键电子;
↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↑

SF6
3s
3p
3d
3s
3p
↑ ↑
↑ ↑ ↑
3d
16
(3)共价键的方向性
共价键将尽可能沿着原子轨道最大重 叠的方向形成
17
4.共价键的类型
σ键:成键原子轨道沿着键轴(两原子核间 的连线)方向以“头碰头”的方式发生轨道重 叠。 特点:轨道重叠部分对键轴呈圆柱形对称
σ键是构成共价分子的骨架
r+ /pm 96
NaCI
95
溶解性


7
3
离子半径
⑴ 各主族元素,自上而下,电荷数相同的 离子半径依次增大;Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+ ⑵ 同一周期的主族元素,自左而右,正离 子电荷增大半径减小;r(Na+)>r(Mg2+) ⑶ 同一元素,高价离子的半径<低价离子 的半径;r(Fe3+)(60pm)<r(Fe2+)(75pm)
8
⑷ 周期表中相邻族左上与右下斜对角线上 的正离子半径近似相等; 如:r(Mg2+)=65pm ≈ r(Li+)= 60pm
⑸ 负离子半径一般较大,约130-250pm
正离子半径一般较小,约10-170pm.
9
§7-2 共价键理论
一、现代价键理论(重点)
二、杂化轨道理论(重点) 三、价层电子对互斥理论
4
三、离子的特征
1 离子的电荷 正离子的电荷数就是相应原子失去的电子 数。+1,+2,最高+3,+4。 负离子的电荷数就是相应原子获得的电子 数。一般-1,-2;-3、-4多为含氧酸根或配离 子的电荷。 2 离子的电子层构型 负离子:简单负离子的最外电子层都是8电 子构型。
5
* 正离子:
2电子构型: 8电子构型: 1s2 ns2np6 Li+,Be2+ Na+,Mg2+,AI3+等
价电子总数 19 18 17 16
分子或离子 CIO2 O3 Π键类型
NO2 CO2 CS2 N3- NO2+ N2O 2 个Π34
Π 35 Π 34 Π 33
27
AB3型无机分子或离子:CO32-,NO3-, SO3 ,BF3 ,BCI3 ,BBr3 等,价电子数均 为24,含Π46。
14
3
共价键的特征
(1) பைடு நூலகம்价键结合力的本质是电性的
两个原子核对共用电子对形成的负电区域 的吸引力,而不是正负离子间的库仑引力。 共价键结合力的大小←原子轨道重叠程度 的多少←共用电子数目及重叠方式。 结合力:共价叁键>共价双键>共价单键。
15
(2) 共价键的饱和性 一个原子有几个未成对电子便可与几个自 旋相反的单电子配对成键。 稀有气体无单电子,原子间难成键,所以 主以单原子分子的形式存在。 另外,原子中有些本来已成对的电子,在 特定条件下(外层有空轨道,与之结合的原子 x大),也可拆开成为单电子而参与成键。
第七章
§7-1
化学键与分子结构
离子键理论
§7-2 §7-3
§7-4
共价键理论 分子间作用力与氢键
晶体结构
1
§7-1
离子键理论
一、离子键的形成 二、离子键的特点 三、离子的特征
2
一、离子键的形成
电负性相差较大(△x>1.7)的两个元素的 原子相遇时,就会发生电子的转移而形成正、 负离子。
е
-
Na
CI
Na
+
CI
-
Na CI
+
-
离子键:正、负离子间通过静电作用而形 成的化学键。 由离子键形成的化合物为离子型化合物。
3
二、离子键的特点
1 离子键的本质是静电作用
f= q q
2 + -
R 一般说来,正负离子所带的电荷越 高,半径越小,形成的离子键越强。
2 3 4
离子键没有方向性(电荷球形对称分布) 离子键没有饱和性(空间许可) 键的离子性与元素电负性有关
18电子构型: ns2np6nd10
Ag+,Zn2+,Cd2+等
18+2电子构型:(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2 Pb2+,Sn2+,Bi3+等 9-17电子构型:ns2np6nd1-9 Cr3+,Mn2+ 等
6
在离子电荷和半径大致相同的条件下,不同 构型的正离子对同种负离子的结合力的大小是: 18或18+2电子构型的离子>9-17电子构型的 离子>8电子构型的离子 CuCI
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(补)6
离域大π键
(1)形成条件: 在三个或三个以上用σ键联起 来的原子之间,如满足下列条件则可形成离 域大π键。 A 这些原子都在同一个平面上; B 每一原子有一相互平行的p轨道; C p电子数<2倍p轨道数。
Πa
b
b 电子数 a 原子数
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(2)离域大π键的类型 AB2型分子或离子:价电子总数在16~19之 间的均可形成离域大π键,而且价电子总数相 同,生成的离域大π键的类型也相同。