(理学)无机化学Lect06 化学键与分子结构

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1、第六章化学键与分子结构ChemicalBondsAndMolecularStructure主讲人：石锦芹单位：浙江工商大学食品与生物工程学院教学内容和要求6.1离子键理论6.2共价键理论经典的Lewis学说价健理论杂化轨道理论分子轨道法共价键的极性和分子的极性6.3金属键理论6.4分子间力与氢键掌握：化学键的基本概念，共价键的类型和杂化轨道理论；熟悉：共价键价键理论的基本要点；离子键和共价键的极性和分子的极性；分子间的作用力和氢键。了解：共价键的形成。22021/7/196.1离子键理论3离子键理论的基本要点离子键的形成和定义离子键的特点离子的特征离子半径离子电荷离子的电子构型

2、离子键的强度2021/7/19离子键的形成和定义当电负性相差大的两种原子相互靠近时，都有达到稳定电子结构的倾向，电负性小的原子易失去电子形成正离子，电负性大的原子易得到电子形成负离子。正、负离子之间除了静电相互吸引外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的相互排斥作用。正、负离子接近到一定距离时，吸引作用和排斥作用达到了平衡，系统的能量降到最低，正、负离子之间就形成了稳定的化学键。这种靠库仑静电引力相互吸引而形成的化学键叫离子键。4形成离子键的必要条件：电离能低的活泼金属元素与电子亲合能高的活泼非金属元素，即电负性差值足够大。2021/7/19离子键的特点5NaCl无方向性：假定

3、正负离子的电荷为球状电荷，各个方向的吸引力一样无饱和性：只要空间条件许可，一个离子可以同时和任意多的电荷相反的离子以离子键结合。注意：晶体中每种离子都有一定的配位数，即其周围最接近的其他粒子的数目，决定于正负离子的半径比值和电荷数的多少。CsCl2021/7/19离子键的强度（晶格能U，LatticeEnergy）定义：气态正离子和气态负离子结合成1mol离子晶体时所放出的能量。离子电荷愈高，正负离子之间的核间距愈小，晶格能愈大，离子键越牢固，熔点越高，硬度越大。MgO,CaO,SrO,BaO:r,U,熔点，硬度？62021/7/19离子的特征1：离子的电荷离子的电荷数、离子的电

4、子组态和离子半径是离子的三个重要特征。1、离子的电荷阴阳离子得失电子数。离子电荷的大小直接影响离子键的强度，因而也就影响离子及离子型化合物的性质，如颜色、熔点、沸点、硬度、稳定性、氧化还原性等。一般正负离子的电荷越大，离子间静电引力越大，形成的离子键越强，离子化合物越稳定。如大多数碱土金属离子M2+的盐类比碱金属离子M+的盐类难溶于水，熔点也较高。72021/7/19离子的特征2：离子半径2、离子半径：Pauling离子半径标度A.同一主族，从上到下依次增大。Li+(70pm)Mg2+(7

5、5pm)>Al3+(55pm)C.同一元素，负离子＞原子＞正离子S6+(30pm)

6、d10)，ⅠB、ⅡB族如Cu＋、Ag＋、Zn2＋、Sn4＋。18＋2电子构型[(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2]，Sn2＋、Pb2＋一般在离子电荷和半径大致相同条件下，不同构型正离子对同种负离子的结合力大小有如下经验规律：18或18+2电子层构型离子＞9～17电子层构型离子＞8电子层构型的离子。Na＋ⅠA0.95Å8电子构型NaCl易溶于水Cu＋ⅠB0.96Å18电子构型CuCl难溶于水92021/7/196.2共价键理论经典的Lewis学说(经典共价键理论,1916)共价键的价健理论杂化轨道理论价层电子对互斥模型分子轨道理论共价键的极性和分子的极性102021

7、/7/19经典的Lewis学说基本思想：当ns、np原子轨道充满电子会成为八电子构型，该电子构型是稳定的，所以在共价分子中每个原子都希望成为八电子构型（H原子为2电子构型）。1916年美国物化学家GilbertNewtonLewis提出:分子中原子之间通过共用电子对而使每一个原子都具有稀有气体的稳定的电子结构。这样形成的化学键称为共价键，相应的分子称为共价分子。八隅体规则（OctetRule）112021/7/19Lewis学说的成绩与局限性Lewis学说成绩:1.指出了共价键与