化学键和分子结构.pptx

《化学键和分子结构.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十章化学键和分子结构1)共价键的定义(covalentbond)19161919年，美国化学家G.N.Lewis（18751946）和I.Langmuir（18811957）提出共价键理论（也称为路易斯朗缪尔化学键理论）。所依据的事实是化学性质不活泼的稀有气体原子的外层电子都具有ns2np6结构，即8电子层稳定结构。分子中原子之间可以通过共享电子对而使每一个原子具有稳定的稀有气体电子结构，这样构成的分子称为共价分子，原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键。1.共价键1.1基本概念与Lewis学说2)共

2、价键的相关概念价电子与Lewis结构—原子中参与化学成键的外层电子称为价电子。一般用小黑点代表价电子，用短线代表原子之间的共享电子对，如此表达的电子结构称为Lewis结构。HHO++OHH8e2eOHH2e水的Lewis结构：CO2的Lewis结构：OCOOCO8e8e8e双键N2的Lewis结构：NN叁键8eNN3）路易斯结构与八电子（八隅体）规则两个原子通过共用一对价电子的互相作用称为共价键OHHOHHor共用一对电子共价单键共用二对电子共价双键共用三对电子共价叁键由一个原子单方面提供一对电子与另

3、一个原子共用而形成的共价键称为配位共价键或共价配键OCOorOCONNNNor例：CO分子：6C1s22s22p22s2p2s2p8O1s22s22p4CO价电子、价电子对(valenceelectron,valencepairelectron)成键电子、成键电子对(bondingpair)未成键电子或n电子(nonbondingelectron)价电子指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子。主族元素的价电子就是主族元素原子的最外层电子；过渡元素的价电子不仅是最外层电子，次外层电子及某些元素的倒数第三

4、层电子也可成为价电子。孤电子对、孤对电子（lonepairelectrons）共价单键，成键电子对孤电子对孤电子对FFFF键角(bondangle)在分子中，相邻两个键之间的夹角ClBeCl=180oFBF=120oHCH=109.5oBondTypeBondLength(pm)C-C154CC133CC120C-N143CN138CN116键长(bondlength)分子中两个相邻的原子核之间的平均距离，称为键长（或核间距）BondLengthsTriplebond

5、eBond极性共价键或极性键：成键电子对在其中一个原子周围出现几率大的共价键HFelectronrichregionelectronpoorregionFHerichepoord+d-键的极性::::d-d-d+偶极矩极性共价键，极性分子极性共价键，非极性分子（多原子分子的偶极矩不仅和键的极性有关，还决定于分子结构的对称性）偶极矩利用电负性差值来判断键型键的极性是有方向的，如N←H或N→F，是从正电荷指向负电荷键型transfere-partialtransferofe-sharee-01.50

6、负性差值键型共价键离子键极性共价键电子=0>1.7共价键（非极性）（同种原子）<1.7金属键00<<1.5共价键（极性）（不同原子间）>1.5离子键化学键：共价键；离子键；金属键阿尔莱德罗州标度电负性例外：HF，=4.12.2=1.9,共价键CsF：离子性92%利用电负性差值来判断键型H2非极性共价键+--++-+-Na+F-离子键NaFHFHClHBrHI极性键键能(键焓，Bondenergy,BE,D，BDE)在298.15K和100kPa下，1mol气体分子拆成气态原子所吸收的能量

7、称为键的离解能。HCl(g)→H(g)+Cl(g)BEH-Cl=432kJ·mol-1Cl2(g)→2Cl(g)BECl-Cl=243kJ·mol-1H2O(g)H(g)+OH(g)DH0=502kJOH(g)H(g)+O(g)DH0=427kJOH平均键能=502+4272=464kJ·mol-1一定温度、标准态下，1mol气态分子断裂成气态原子时，每个键所需能量的平均值称为键能。键能与反应焓变DH0=SBE(反应物)–SBE(产物)八隅体规则的例外HHBeBeH2BF3FBFFNONOSF6SFFFFFF（超价

8、化合物）缺电子富电子(PCl5)(SF6)(BeF2)(BeF3)(NO)(NO2)上述分子虽然含有单键和双键，但实验测得的键长相等，且介于单、双键之间。NO2SO2NO3SO3经典Lewis学说的不足：作为化学键的经典电子理论，共价键理论在化学键理论发展史上起到了继往开来的作用。Lewis共价概念初步解释了一些简单非金属原子间形成共价分子的过程及其与离子