(理学)北京化工大学北方学院无机化学课件

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1、无机化学电子教案—第六章分子结构与性质2021/10/8化学键化学键：分子或晶体中相邻两个原子或离子间的强烈的作用力。2021/10/86-1键参数2021/10/8CHHHH109.5ºNHHH107.3°HOH104.5°2021/10/86-2价键理论一、离子键理论的基本要点1、离子键的本质是库仑静电作用力f=q+q-/R2q+、q-为离子所带电荷,R为离子间距离。离子键强度是用晶格能来描述的。2、离子键的特点：既无方向性，也无饱和性，3、离子键的离子性与元素的电负性差有关。两元素的电负性差(x=1.7)判断键的性质6-2-1离子键(了解）2021/10/8二

2、、离子特征1.离子的电荷：原子在形成离子化合物过程中，失去或得到的电子数2.离子的电子构型简单负离子一般最外层具有稳定的8电子构型。正离子：2电子构型Li+Be2+8电子构型Na+K+Ca2+18电子构型Cu+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+18+2电子构型Pb2+、Sn2+、Bi3+9-17电子构型Fe2+、Fe3+、Cr3+、Mn2+2021/10/83.离子半径：(1)离子半径：根据晶体中相邻正负离子间的核间距(d)测出的。d=r++r-（有效离子半径）离子半径变化规律：具有同一电子结构的正负离子中，负离子半径一般比正离子半径大。rNa+=98pm,rF

3、-=133pm同一元素不同价态的正离子，电荷数越少的离子半径越大。rFe2+>rFe3+2021/10/8同一主族，从上到下，电荷数相同的离子半径依次增大。同一周期主族元素正离子半径随离子电荷数增大而依次减小。rNa+>rMg2+>rAl3+周期表中，每个元素与其邻近的右下角或左上角元素离子半径接近。即对角线规则。rLi+rMg2+;rSc3+rZr4+;rNa+rCa2+2021/10/86-2-2共价键理论2021/10/8一.现代的价键理论(ValenceBondTheory)VB1.共价键的形成R0=74pmD=456kJ·mol-1两原子电子自

4、旋相反↑↓，电子云分布在核间比较密集，能量降低，形成H2；两原子电子自旋相同↑↑，电子云分布在核间比较稀疏，能量升高，不能形成H2；以H2分子为例2021/10/82、共价键理论要点和特征价键理论的基本要点：自旋方向相反的未成对价电子可以配对，形成共价键2.原子轨道最大程度地重叠——最大重叠原理。共价键的本质：既是电性的又是波性的。2021/10/82、共价键理论要点和特征（1）共价键有饱和性。一个原子有几个未成对的电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键。换句话说：一个原子中有几个未成对电子，就可以形成几条共价键。2021/10/8（2）共价键有方向性。共价键尽可能沿

5、着原子轨道最大重叠的方向（轨道的对称轴）形成，叫着最大重叠原理。即重叠越多，电子在两核间出现的机会越大，形成的共价键也就越稳定。2021/10/82021/10/84、共价键的类型（一）键和键键：沿着轨道对称轴方向的重叠形成的共价键。键：沿着轨道对称轴平行方向的重叠形成的共价键键电子云界面图键电子云界面图2021/10/8σ键2021/10/82021/10/8键2021/10/8（二）配位键定义：由成键的两原子中的一个原子单独提供电子对进入另一个原子的空轨道共用而成键，此种共价键称为配位键。2021/10/86–3分子的几何构型6-3-1价键理论的局限

6、性6-3-2杂化轨道理论要点6-3-3杂化轨道类型与分子的几何构型2021/10/8价键理论在解释多原子分子，如CH4的空间构型及稳定性时遇到了困难。C：价层电子轨道排布式为理应CH4中4条键键长、键角、键能不一致，实际完全一致。2s2p2s2p激发6-3-1价键理论的局限性2021/10/81931年鲍林在“价键理论”的基础上提出了杂化轨道理论，进一步补充和发展了价键理论。1、同一原子中能量相近的某些原子轨道，在成键过程中，重新组合，形成一组能量相等的新轨道。这一过程称为“杂化”。形成的新轨道称为“杂化轨道”。2、杂化轨道的数目=参加杂化的轨道数目。3、杂化轨道比原

7、来未杂化的轨道成键能力增强。6-3-2杂化轨道理论一.杂化轨道理论的要点2021/10/82s2psp杂化激发二.杂化类型与分子几何构型2021/10/82021/10/82s2p激发2s2psp2杂化2s2p杂化2021/10/8BFFF120°BF3的平面三角形结构2021/10/82021/10/82021/10/82s2p激发2psp3杂化杂化C2021/10/82021/10/82021/10/8CHHHHCH4的正四面体结构2021/10/82s2p不等性sp3杂化杂化N2021/10/8107.3°HHHNNH3的三角锥构型••2021