化学键与分子结构无机化学.ppt

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1、第章化学键与分子结构12主要内容§6.1离子键理论§6.2共价键理论§6.3分子的极性、分子间力和氢键§6.4晶体结构简介化学键分子或晶体中相邻原子间的强相互作用称为化学键。种类：离子键、金属键和共价键三种。原子电负性差大于1.7，离子键；原子电负性差小于1.7时，成共价键。金属原子之间则生成金属键。思考：NaCl晶体中钠离子与氯离子之间、金属铜中铜原子与铜原子之间，H2O中氢原子与氧原子之间各有什么键？答：NaCl晶体中钠离子与氯离子之间是离子键；金属铜中铜与铜之间是金属键；H2O分子中H原子与O原子之

2、间存在共价键，H2O间存在分子间作用力和氢键。36.1离子键正负离子间通过静电引力形成的化学键称为离子键。4由离子键形成的化合物或晶体称为离子化合物或离子晶体。如NaCl，KCl，CaO等金属元素的氧化物、氟化物和某些氯化物。Na→Na+2s22p63s1→2s22p6Cl→Cl-2s22p5→2s22p6首先形成稳定离子然后由静电吸引形成化学键6.1.1离子键的形成条件1.元素的电负性差比较大χ>1.7，发生电子转移，产生正、负离子，形成离子键；χ<1.7，不发生电子转移，形成共价键。（χ>1.7

3、，实际上是指离子键的成分大于50%）2.易形成稳定离子Na+2s22p6，Cl－3s23p6，只转移少数的电子就达到稀有气体式稳定结构。3.形成离子键时释放能量多Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)H=－410.9kJ·mol－1在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量。5离子键和共价键之间,并非可以截然区分的，可将离子键视为极性共价键的一个极端,另一极端为非极性共价键。极性增大非极性共价键极性共价键离子键化合物中不存在百分之百的离子键，即使是CsF的化学键(92%离子性)，其中也有共价键

4、的成分。即除离子间靠静电相互吸引外，尚有共用电子对的作用。X>1.7，实际上是指离子键的成分大于50%。6.1.2离子键的强度7离子键强度：用晶格能U表示标准状态下，由气态正离子和气态负离子形成1mol离子晶体时所放出来的能量称为晶格能，单位为kJ·mol-1。Ca2+(g)+2Cl-(g)→CaCl2(s)–H=U=2260kJ·mol-1晶格能越大，离子键越强，相应的晶体熔点越高，硬度越大。6.1.3离子键的特点8(1)离子键的本质是静电引力q1，q2分别为正负离子所带电量，r为正负离子的核间距离

5、，F为静电引力。（2）离子键没有方向性与任何方向的电性不同的离子相吸引。（3）离子键没有饱和性吸引相反离子数目取决于正负离子间的半径比（配位数）。（4）键的离子性与元素的电负性有关χ>1.7，发生电子转移，形成离子键；χ<1.7，不发生电子转移，形成共价键。9思考：在氯化钠晶体中，在Na+(或Cl-)周围只排列着6个相反的Cl-(或Na+)，是否不符合离子键无饱和性的特点？这是正负离子半径的相对大小，电荷多少等因素决定的。因为在这6个Cl-(或Na+)之外，无论是什么方向上或什么距离处，如果再排列有C

6、l-(或Na+)，则它们同样还会受到该相反电荷Na+(或Cl-)的电场作用，只不过是距离较远，相互作用较弱。6.1.4离子的特征10离子电荷离子半径离子的电子构型离子的特征决定离子键和离子化合物的性质。离子电荷11Fe→Fe2+→Fe3+Fe3+：氧化性，Fe2+：还原性；FeCl3：棕色粉未，FeCl2：白色固体。Fe2+水溶液：浅绿色，具有还原性；Fe3+水溶液：黄棕色，具有氧化性。离子电荷：原子在形成离子化合物过程中失去或得到的电子数。电荷高，离子键强。+1,+2,+3,+4带电荷不同，性质不同。离

7、子半径12离子半径：离子在晶体中的接触半径。将离子晶体中的离子看成是相切的球体，正负离子的核间距d是r+和r－之和。d值可由晶体的X射线衍射实验测定得到。dr+r-例：MgOd=210pmpm离子半径变化规律13同主族从上到下，随电子层增加，具有相同电荷数的同族离子半径增加。Li+Mg2+>Al3+K+>Ca2+离子半径变化规律14同一元素，不

8、同价态的离子，电荷高的半径小。r正离子