第七章分子结构教材ppt课件.ppt

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1、第七章分子结构化学键：分子中直接相邻原子间强烈的相互作用（离子键、共价键、金属键）AB电负性差>1.7，离子化合物AB电负性差<1.7，共价化合物AB电负性差＝1.7，单键为离子化合物分子空间构型：几何形状范德华力：分子间弱相互作用HF例外，电负性差1.78，共价化合物7.1离子键(Ionicbond)一、离子键理论的基本要点二、决定离子型化合物性质的因素三、晶格能离子键：正、负离子之间静电引力作用而形成的化学键称为离子键nNa(3s1)-ne-Na＋(2s22p6)Cl-(3s23p6)静电引力nCl(3s23p5)+ne-nNa

2、Cl以离子键结合的化合物都是以离子晶体的形式存在，所以NaCl、KCl均为化学式。一、离子键理论的基本要点没有方向性：正负离子可近似地看成一个弥漫着电子云的圆球体，电荷分布球形对称，离子能从任何方向吸引带相反电荷的离子没有饱和性：只要空间许可，一个离子周围可同时和几个电荷相反的离子相互吸引离子键的离子性大小取决于电负性差值大小电负性差值越大，电子的偏向越明显，相互作用越强。例如CsF：离子性：92%，共价性：8%离子键的特征：NaCl晶体示意图离子半径：根据离子晶体中正、负离子的核间距测出的，并假定正、负离子的平衡核间距为阴、阳离子

3、的半径之和。二、决定离子型化合物性质的因素1、离子半径离子半径具有规律：（1）同一种元素的负离子半径大于原子半径而正离子半径小于原子半径，且正电荷越多，半径越小。例如：（2）同一周期电子层结构相同的正离子的半径，随离子电荷增加而减小；而负离子的半径随离子电荷增加而增大。例如：（3）同一主族元素的电荷相同的离子的半径，随电子层数增加而增大。例如:一般说来，当离子所带电荷相同时，离子的半径越小，正、负离子之间的吸引力就越大，相应化合物的熔点也越高。当离子的半径相近时，离子的电荷越高，对带相反电荷的离子的吸引力越强，离子键的强度就越大，形

4、成的离子型化合物的熔点也越高。2、离子的电荷3、离子的电子层构型（1）2电子构型：最外层电子构型1s2，如Li+，Be2+等。（2）8电子构型:最外层电子构型ns2np6，如Na+，Ca+，Al3+等。（3）18电子构型：最外层电子构型ns2np6nd10，如Ag+，Zn2+等。（4）18＋2电子构型：次外层有18个电子，最外层有2个电子，电子构型为(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2，如等。（5）9-17电子型构：最外层有9~17个电子，电子构型为ns2np6nd1~9，如等。定义：相互远离的气态正离子和气态负离子结

5、合成离子晶体时所释放出的能量。注意：物态和能量及参考体系；各过程的定义及在循环中的方向；状态函数性质的应用。三、晶格能1、晶格能及玻恩—哈伯循环玻恩—哈伯循环一、价键理论的形成和本质二、共价键的特性三、共价键的类型7.2共价键(Valencebond)1、经典共价学说(1916年，Lewis提出）Cl+ClClCl••••••••••••••••••••••••••••共价键：由共用电子对形成的化学键（分子中的原子通过共用电子对使每一个原子达到稳定的稀有气体电子结构）7.2.1、价键理论理论缺陷：为什么两个互斥的电子能结合在一起不能

6、说明共价键形成的本质E(kJ)R(pm)R0(74)D(-458)0.0自旋相反的氢原子相互靠近：原子轨道重叠，两核间电子云密度增大，体系能量降低，形成稳定的化学键（基态）自旋平行的氢原子相互靠近：两核间电子云密度稀疏，体系能量升高，不发生原子轨道重叠，无法成键（排斥态）++基态-+排斥态2、价键理论(1927年，海特勒－伦敦提出）（ValenceBondTheory，VB）Heitler和London用量子力学处理氢分子形成的过程中得到氢分子的能量与核间距之间的关系曲线。H2分子的形成过程：由H2分子的形成总结出共价键形成过程中的

7、现象电子自旋方式相反的两个氢原子互相接近时，两个氢原子的1s轨道发生重叠，两个原子核间形成一个电子出现的概率密度较大的区域，一方面降低了两个原子核间的正电排斥，另一方面增加了两个原子核对核间电子出现的概率密度较大区域的吸引。而电子自旋方式相同的两个氢原子相互接近时，两个原子轨道异号叠加，两核间电子出现的概率密度降低，增大了两个原子核的排斥力，使系统能量升高，不能形成化学键。（1）自旋方式相反的未成对电子配对形成共价键。（2）单电子数＝价键数，这是共价键的饱和性。（3）成键的原子轨道重叠越多，两核间电子出现的概率密度就越大，形成的共价

8、键就越牢固。这就是原子轨道最大重叠原理（方向性）。3、价键理论的要点7.2.2共价键的特性1.饱和性：一个原子含有几个未成对电子就只能与几个自旋相反的电子配对成键单电子数＝价键数例：H·一个未成对电子，H2一个共价键例：二个未成对电子