化学键与原子结构2.ppt

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1、Chapter2ChemicalBondAndMolecularStructure第2章化学键与分子结构2.1化学键的定义(definitionofchemicalbond)2.1.1什么是化学键？2Na(s)+Cl2(g)2NaCl(s)ColorStateElectricalconductivityElective银灰色黄绿色无色固体气体晶体极强极弱极弱熔融导电无变化无变化熔融下反应逆转上边三种物质的性质的不同是由什么引起的？反映出什么问题？PaulingL在<>中提出了用得最广泛的化

2、学键定义：如果两个原子（或原子团）之间的作用力强得足以形成足够稳定的、可被化学家看作独立分子物种的聚集体，它们之间就存在化学键.简单地说，化学键是指分子内部原子之间的强相互作用力.化学键理论可以解释:●分子的形成与稳定性●共价键的本质及饱和性●分子的几何构型和共价键的方向性●化学键与分子的物化性质间的关系不同的外在性质反应了不同的内部结构各自内部的结合力不同化学键共价键金属键离子配键离子偶极配键离子键电价配键配键双原子共价键多原子共价键电子对键（单、双、叁键）单电子键三电子键共轭π键多中心键极性键共价配键非极性键2.1.2已明确了的化学键类型电

3、价键2.2.1离子键的形成2.2离子键理论(ionicbondtheory)2.2.2离子键的特点●本质是静电引力（库仑引力）●没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定）●键的极性与元素的电负性有关NaClCsClArrangementofionsincrystallinesodiumchlorideandCesiumchloride这个例子能够说明一个离子周围的异电荷离子数与各自所带电荷的多少(或者说由引而产生的作用力的强弱)无关.2.2.3晶格能(latticeenergy)◆定义：1mol的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收的能量，以符号

4、U表示.◆作用：用以度量离子键的强度.晶格类型相同时，U与正、负离子电荷数成正比，与它们之间的距离r0成反比.MX(S)M+(g)+X-(g)◆晶体类型相同时，晶格能与正、负离子数成正比，与它们之间的距离r0成反比.◆晶格能越大，正、负离子间结合力越强，相应晶体的熔点越高、硬度越大、压缩系数和热膨胀系数越小。9938017476612852261424301918+1,-1+1,-1+1,-1+1,-1+2,-2+2,-2+2,-2+2,-22312822983232102402572569237867477043791340132233054

5、LatticeenergyandmeltingpointofsomeioniccompoundsCompoundchargeoftheionsro/pmΔU/kJ·mol-t(m.p.)/℃NaFNaClNaBrNaIMgOCaOSrOBaO晶格能可以通过各种方法计算得到，这个问题已超出本课程内容，最常用的有以下几种方法：●Born-HaberCycle●玻恩-兰达公式●水合能循环法Latticeenergyofalkalinehalides（kJ·mol-1）HalideExperimentalvalueCalculatedvalueOpti

6、mumvalue(Thermochemistry(Born-兰达公式)cycle)LiFLiClLiBrLiINaFNaClNaBrNaIKFKClKBrKI1033845.2797.9739.7915.0788.0739.3692.0813.4708.8679.5640.21004840.1781.2718.4914.2770.3728.4680.7812.1701.2671.1632.21008811.3766.1708.4902.0755.2718.8663.2797.5687.4659.8623.02.2.4离子极化(ionicpola

7、rization)◆若一个分子的正电荷中心和它的负电荷中心重合时，它是非极性分子.当非极性分子在外加电场的诱导作用影响下，正、负电荷中心发生相对位移而成为极性分子，分子中原子的核外电子受电场的作用，电子云发生变形，这种现象称为极化.◆离子也有极化作用.离子本身带有电荷，也是一个电场.因此它对周围的其他离子产生极化作用，使该离子最外层电子云发生变形.同时，离子自身也受其他离子电场的作用，也可以发生极化，其结果都是使电子云变形，并使正离子和负离子之间产生了额外的吸引力.◆通常正离子带有多余的正电荷（外壳上缺少电子），一般半径较小，它对相邻的负离子会

8、发生诱导作用，而使之极化.负离子的半径一般较大，外壳上有较多的电子，易于被诱导，变形性大.通常考虑离子间的相互作用时，一般考虑正离子的极化作用和负离子