多原子分子中的化学键.ppt

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1、第五章多原子分子的结构与性质Chapter5Thestructuresandpropertiesofpolyatomicmolecules(2)分子的电子结构、化学键型式和相关的能量参数，通常由分子轨道的组成、性质、能级高低和电子排布描述。分子的电子结构可用谱学方法(包括分子光谱、电子能谱和磁共振谱等)测定。(1)组成分子的原子在三维空间的排布次序、相对位置，通常由键长、键角、扭角等参数描述构型和构象。分子的几何结构可用衍射方法(包括X射线衍射、电子衍射和中子衍射)测定。多原子分子的结构有两方面的

2、内容:25.1价电子对互斥理论（VSEPR）价层电子对互斥理论（VSEPR）是一种简捷快速地预测多原子分子几何构型的方法.它根据中心原子A的价电子数和成键情况，确定其成键电子对BP数目(每形成一个BP,原子A贡献一个价电子,另一个价电子由原子B贡献)及孤电子对LP数目的总和.根据电子对尽量远离的原则，确定分子构型.31.价电子对互斥理论的要点分子的几何构型总是采取价电子对排斥作用最小的那种结构。因为这样可以使体系的能量最低，中心原子价层的电子对总是按照最合适的空间方式进行分布。价电子对孤对电子对l

3、p(lone-pair)成键电子对bp(bonding-pair)该理论源于价电子对间不仅有静电库仑斥力，还有Pauli斥力。在键长一定的条件下，价电子对相互之间尽量保持较远的距离，该理论虽然简单，但能满意地解释许多化合物的几何构型。4根据立体几何定理可以证明：(1)球面上相距最远的两点是通过球心的直径两端(2)球面上相距最远的三点是球的内接正三角形的三个顶点(3)球面上相距最远的四点是球的内接正四面体的四个顶点(4)球面上相距最远的五点是球的内接三角双锥的五个顶点(5)球面上相距最远的六点是球的

4、内接八面体的六个顶点52.多原子分子的构型设中心原子A周围存在m个配体L和n个孤对电子E斥力效应；多重键中多对电子集中在同一键区，可当做一个键处理；孤对电子的空间分布比较肥大；电负性大小考虑63.判断分子几何构型的规则为使价电子对间斥力最小，可将价电子对看作等距离地排布在同一个球面上，形成规则的多面体形式。m+n电子对的空间分布2直线3三角形4四面体5三方双锥6八面体（1）价电子对间排斥力应保持最小7（2）多重键所产生的排斥力要大于单键（3）成键电子对和孤对电子对的分布是不同的（4）电负性高的配体

5、，吸引价电子能力强，价电子离中心原子较远，占据空间相对较小。孤对电子对比成键电子对肥大，对相邻电子对的排斥较大。价电子对间排斥力大小顺序：lp—lp>>lp—bp>bp—bp定性顺序为：三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键8ABn型分子的几何构型9SnCl2(2BP+LP)V形BF3(3BP)平面三角形BeCl2(2BP),直线形10CCl4(4BP)正四面体形PCl3(3BP+LP)三角锥形SCl2(2BP+2LP)V形11BrF3(3BP+2LP)T形ICl2-(2BP+

6、3LP)直线形PCl5(5BP)三角双锥形SCl4(4BP+LP)翘翘板形12PF6-(6BP)正八面体形ICl4-(4BP+2LP)平面正方形IF5(5BP+LP)四棱锥形13重键被看做“超级电子对”，只用去更多电子，但不产生新的排布方向.下列分子中O原子与N原子之间形成双键:将重键视为一个超级对!NO2-（115o)NO2(132o)NO2+(180o)14想一想，CaF2、SrF2、BaF2是什么构型：VSEPR也会有例外！15判断分子几何构型的过程确定在中心原子的价电子层中的总电子数（即中

7、心原子和配位体供给的电子数的总和），然后被2除，得到分子中心原子价电子层中的电子对数；根据中心原子周围的电子对数，找出其相应的几何构型。如果出现有奇电子（有一个单电子）或重键，可把这个单电子或重键当做电子对来对待；画出结构图，把配位原子排布在中心原子周围。每一对电子连接一个配位原子，剩下的未结合得电子对便是孤电子对；根据孤电子对、成键电子对之间互相排斥力的大小，确定分子的几何构型。165.2杂化轨道理论当VB理论应用于多原子分子时，简单的电子配对方式已不能满足需要。1931年Pauling首先首先

8、提出了轨道杂化的概念，Hultgrell等让d-AO也参加了杂化。开始，轨道杂化的概念仅属于VB理论的范畴，后来在MO法对一些问题的处理中也引用了“杂化”的概念，例如在用MO法处理N2时所引进的sp混杂（轨道相互作用）。杂化轨道理论已成为当今化学键理论的重要内容。17在形成分子的过程中，共价键的形成改变了原子的状态，这种改变所产生的“微扰”作用要远大于诸如同层s和p原子轨道之间的能量差，在这种情况下，原来并非简并的原子轨道可以“混合”起来组成新的轨道，这种轨道包含了多种原子轨道的成