分子的结构与性质

《分子的结构与性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章分子的结构与性质原子结构:金属性、非金属性、递变规律但同素异性、同分异构键长分子结构空间构型键角化学键离子键共价键金属键分子间作用力(范德华力),氢键分子的结构与性质键参数价键理论分子的几何构型分子间力和氢键分子轨道理论凡能表征化学键性质的物理量都称为键参数（键极性、强度、空间性质）一、键能（Eθ）旧键断裂，新键形成，都会引起体系内能的变化△U=△H－P△V△H键能:气体分子每断裂单位物质的量的某键时的焓变.H2(g)2H(g)(键离解能D=436kJ/mol)CH4(g)C(g)+4H(g)(四级键离解能的平均值)作用:衡量化学键牢固程度的键参

2、数6.1键参数二、键长（Lb）键长Lb:分子内成键两原子核间的平衡距离同一种键在不同分子中的键长数值上基本上是个定值:一个键的性质主要决定于成键原子的本性。两个确定的原子间，如形成不同的化学键，其Lb越短，键能Eθ越大，键越牢固两个相同原子组成的共价单键键长的一半，即共价半径不同原子组成的键的键长,A－B键的键长，Lb(A－B)=γA+γB（共价半径之和）测量方法:分子光谱,X射线衍射三、键角分子中两个相邻化学键间的夹角称键角P155图测试:分子光谱或X射线衍射法分子几何构型:分子内全部化学键的键长和键角数据价键理论现代共价键理论:价键理论和分子轨道理论二、价

3、键理论（一）共价键1、共价键的形成H2分子核间距=74pm,H原子的波耳半径为53pm(1)在H2分子中两个H原子的1s轨道发生了重叠两核间形成了一个电子出现的概率密度较大的区域(2)削弱了两核间的正电排斥力(3)增强了核间电子云对两氢核的吸引力体系能量降低形成共价键共价键——原子间成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键。2、价键理论要点（1）两原子接近时，自旋方向相反的未成对的价电子可以配对，形成共价键（2）成键电子的原子轨道如能重叠越多，形成的共价键越牢固——最大重叠原理3、共价键的特征（1）饱和性一个原子有几个未成对电子，一般就只能和几个自旋方向相反的电子

4、配对成键，如N≡N，说明一个原子形成共价键的能力是有限的，这就决定了共价键具有饱和性。有些原子中本来为未成对电子，在特定条件（①原子外层有空轨道，②相化合的原子必须电负性大）下也可被拆开为单电子而参与成键，如SF6的形成。此为激发成键（2）方向性成键电子的原子轨道只有沿轨道伸展方向进行重叠（s轨道除外），才会有最大重叠，所以有方向性，如H2O分子。4、原子轨道的重叠对称性原则:只有当原子轨道对称性相同（原子轨道中“+”“-”符号表明对称性）的部分重叠，两原子间才会有概率密度（电子云）较大的区域，才能形成共价键（原子轨道角度分布图中“+”“－”表示此图形的对称关

5、系：符号相同，表示对称性相同；符号相反，表示对称性不同或反对称）图6.35共价键类型极性共价键强极性键共价键弱极性键非极性共价键根据重叠方式不同，可分为σ键(头碰头式),π键(肩并肩式)和键(d轨道面对面)。(1)σ键特点头碰头式重叠部分对键轴(两原子核间连线)具有圆柱型对称绕键轴旋转,形状与符号都不会改变σ电子(2)π键特点:肩并肩式重叠部分对键轴所在的某一特定平面具有反对称性重叠部分处在该平面的上,下两侧,形状相同但符号相反π键键能较σ键小。π电子d-d轨道如果原子之间只有1对电子，形成的共价键是单键，通常总是s键；如果原子间的共价键是双键，由一个s键一

6、个p键组成；如果是叁键，则由一个s键和两个p键组成。px-px:s键py-py:p键pz-pz:p键（2）π键：原子轨道重叠部分，对键轴所在的某一特定平面具有反对称性，称π键，形成这种键的电子叫π电子。形成双键或叁键的两原子间，常既有σ键又有π键。如N2分子中。比较s键和p键s-s：键，如：H-Hs-p：键，如：H-Clp-p：键，如：Cl-Cl单键：键双键：一个键，一个键叁键：一个键，两个键σ键的重叠程度比π键大，∴π键不如σ键牢固。σ键π键原子轨道重叠方式头碰头肩并肩能单独存在不能单独存在沿轴转180O符号不变符号变牢固程度牢固差重叠程度大小含共价双键和叁

7、键的化合物的重键容易打开，参与反应(3)键一个原子的轨道与另一个原子相匹配的轨道以“面对面”的方式重叠形成的键dxy与dxy在金属原子间成键或多核配合物结构中出现6、配位共价键配位键:凡共用电子对由一个原子单方面提供而形成的共价键CO配位键形成的条件有二：（1）一个原子其价层有未共用的电子对（孤电子对）。（2）在原子价层有空轨道。在分子间、分子内、离子间或分子-离子间均可形成。价键理论（二）离子键离子键本质——阳、阴离子间静电引力而形成的化学键。离子键可存在于气体分子（如Na+、Cl-离子型分子内），但大量存在于离子晶体中。特征—无饱和性、无方向性成键两元素

8、的电负性差值(△X)越大，键极性越强非