《化学键与分子理论》PPT课件

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1、本章主要内容第一节、离子键理论第二节、共价键理论第三节、杂化轨道理论第四节、价层电子对互斥理论第五节、分子轨道理论第六节、金属键理论第七节、分子间作用力第八节、离子极化理论第7章分子结构Molecularstructure返回§7-1离子键Ionicbond7-1-1离子键的形成1、形成过程：当活泼金属M与活泼非金属X相互靠近时M–e=M+,X+e=X-正负离子通过静电引力相互吸引，达到一定距离时，离子外层电子又相互排斥，当吸引和排斥作用达平衡时，体系能量最低，形成离子键。2、形成条件：1）元素电负性相差较大（△X>1.7

2、），2）易形成稳定离子，3）形成离子键，释放能量大。7-1-2离子键的特征1、无方向性。2、无饱和性。3、作用力的实质是静电力返回7-1-3决定离子化合物性质的因素1、离子半径。Z相同时，r越小，mp、bp越高。2、离子电荷。r相近时，Z越高，mp、bp越高。3、离子的电子构型电子构型289-171818+2如Li+Be2+、Na+Mg2+、Fe2+Mn2+、Ag+Hg2+、Pb2+Bi3+7-1-4晶格能Latticenergy1、键能和晶格能键能：1mol气态分子离解成气态原子时所吸收的能量，用Ei表示。Ei越大,表示

3、离子键越强。NaF(g)=Na+(g)+F-(g)△H=Ei返回2、晶格能的计算：（1）玻恩哈伯循环晶格能：在标态下，1mol离子晶体化合物拆成气态的正、负离子所吸收的能量叫晶格能(U)。U越大,表示离子键越强。Na+(g)+F-(g)=NaF(s),△H=－U(U为正值)返回(2)玻恩哈伯循环计算U3、晶格能的应用U大，mp、bp高，硬度大。如CaONaI……7-2-1现代价键理论返回经典价键理论是1916年Lewis提出的，主要思想是共用电子形成八电子构型，如：H:Cl，:NH3。量子力学揭示了其本质

4、。1、共键键的形成共价键理论用于解决共价化合物的结构，主要有两种理论，现代价键理论(VB法，杂化理论)和分子轨道理论(MO法)。↑↑时，系统能量升高，核间电子密度小，不形成共价键↑↓时，系统能量降低，核间电子密度大，可形成共价键§7-1共价键Covalentbond7-2-2共价键的基本特征返回1、共价键具有饱和性共价键数取决于原子的未成对电子数。H2、O2、N22、共价键具有方向性共价键形成时，原子轨道应以最大重叠方向成键。7-2-3共价键键型σ键：头碰头方式π键：肩并肩方式返回共价键键型举例如:N≡N:分子N1s22s

5、22p3共价配键一方提供空轨道，另一方提供孤对电子，可形成共价配键如BF3·NH3B1s22s22p1→1s22s12p2N1s22s22p3BF3+:NH3＝F3B←NH37-3-1杂化轨道理论的基本要点返回1932年Pauling在VB法基础上提出轨道杂化的概念。要点为：1、原子在形成分子时为增强其成键能力和分子的稳定性。不同类型的原子轨道将重新组合，生成在能量、形状、伸展方向上不同于原来的新的原子轨道，这种新轨道叫杂化轨道。2、并非所有的原子轨道都可以杂化，只有能量相近的价层轨道才能参与杂化，如(ns,np)、(ns

6、,np,nd)、((n-1)d,ns,np)。杂化轨道的成键能力大于未杂化的原子轨道。3、有多少原子轨道就可形成多少杂化轨道，不同类型的杂化方式所得杂化轨道的空间取向不同。VB法能说明共价键的本质是电子云重叠，但它并不能解释共价型分子在结构中的许多事实。如CH4的四面体结构。§7-3杂化轨道HybridOrbitals理论7-3-2杂化轨道的类型返回杂化类型sp1Sp2sp3sp3dsp3d2轨道数目23456轨道形状直线平面三角正四面体三角双锥正八面体实例BeCl2BF3CH4PCl5SF61、sp1杂化以BeCl2为例

7、，BeCl2为一直线型分子。Be[He]2s22Cl[Ne]3s23p5激发杂化2s2p2s2pspp++3s3p3s3p返回2、sp2杂化以BF3为例BF3为平面三角形分子。B[He]2s22p1激发杂化2s2p2s2psp2p3F[Ne]2s22p52s2p返回3、sp3杂化以CH4为例CH4为正四面体分子。C[He]2s22p24H1s14个1s激发杂化2s2p2s2psp3返回4、H2O分子的结构（不等性杂化）杂化轨道的空间构型：正四面体；分子的空间构型：角形。O[He]2s22p4不需激发，直接杂化2H1s12个

8、H原子的1s轨道与O原子的2个单电子的sp3杂化轨道重叠，还余二对sp3杂化后的孤对电子。由于孤对电子的排斥作用，H-O-H键角被压缩为104.28返回5、NH3分子的结构（不等性杂化）杂化轨道空间构型：正四面体；分子空间构型：三角锥形。N[He]2s22p3s3p4sp3不等性不需激发，直接杂化3H1