第6章 分子结构与晶体结构.ppt

《第6章 分子结构与晶体结构.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、无机化学高职高专化学教材编写组编（第四版）第六章分子结构与晶体结构“十二五”职业教育国家规划教材第一节共价键理论第二节杂化轨道理论与分子几何构型第三节分子间力与分子晶体第四节离子键与离子晶体第五节其他类型晶体学习指南习题习题参考答案本章重点：1.价键理论2.杂化轨道理论3.分子间力与分子晶体本章难点：1.杂化轨道理论2.分子的结构与物理性质的关系共价键的形成由H原子形成H2分子的系统为例来说明假设有两种情况。两个H原子中电子的自旋方向相反。两个1s轨道的形成最大重叠，系统能量最低，形成稳定的化学键第一节共价键理论（2）两个H原子的自旋方向相同。当它们相互靠近，两原子核间的

2、电子概率密度几乎为零。系统能量升高，不能形成化学键。H2分子能量曲线自旋方向相反自旋方向相同价键理论的要点价键理论的基本要点为:（1）电子配对原理两个键合原子互相接近时，各提供1个自旋方向相反的电子彼此配对，形成共价键，故价键理论又称电子配对法。例如，H2分子的形成可表示为:H↑+H↓→H↑↓H或简写成H∶H或H—H（2）最大重叠原理成键电子的原子轨道重叠越多，则两核间的电子概率密度越大，形成的共价键越牢固。共价键的特征(1)饱和性一个原子有几个未成对电子，就只能和同数目的自旋方向相反的未成对电子配对成键，这就是称为共价键的饱和性。例如HCL分子的形成。一个未成对的电子一

3、条化学键(2)方向性原子轨道中，除s轨道是球形对称没有方向性外，p,d,f原子轨道中的等价轨道，都具有一定的空间伸展方向。在形成共价键时，只有当成键原子轨道沿合适的方向相互靠近，才能达到最大程度的重叠，形成稳定的共价键。这就是共价键的方向性。例如，HCL分子的形成。共价键的类型1.σ键原子轨道沿两原子核的连线(键轴)，以“头顶头”方式重叠，重叠部分集中于两核之间，通过并对称于键轴，这种键称为σ键。π键原子轨道垂直于两核连线，以“肩并肩”方式重叠，重叠部分在键轴的两侧并对称于与键轴垂直的平面。形成π键的电子为π电子。σ键π键比较通常π键形成时原子轨道重叠程度小于σ键的，故π

4、键常没有σ键稳定，π电子容易参与化学反应。当两原子形成双键或叁键时，既有σ键又有π键。例如，N2分子的2个N原子之间就有一个(且只能有一个)σ键和两个π键。2.非极性共价键和极性共价键非极性共价键由同种原子组成的共价键，如单质分子H2，O2，N2，Cl2等分子中的共价键，由于元素的电负性相同，电子云在两核中间均匀分布(并无偏向)，这类共价键称为非极性共价键。极性共价键由不同元素的原子形成的共价键。如HCl，H2O，NH3，CH4，H2S等分子中的共价键，由于元素的电负性不同，对电子对的吸引能力也不同，所以共用电子对偏向电负性较大的元素的原子。电负性较大的元素原子一端电子云

5、密度大，带部分负电荷而显负电性；电负性较小的一端，则呈正电性。于是在共价键的两端出现了电的正极和负极，这样的共价键称为极性共价键。电负性差值(Δχ)——衡量极性共价键极性大小，成键的两元素的Δχ值越大，键的极性就越强，Δχ值越小，键的极性就越弱。离子键是极性共价键的一个极端；非极性共价键则是极性共价键的另一个极端。极性共价键是非极性共价键与离子键之间的过渡键型。化学键的离子性就是把完全得失电子而构成的离子键定为离子性100%；把非极性共价键定为离子性0%；就AB型化合物单键而言如果Δχ值大于1.7，离子性就大于50%，可以认为该化学键属于离子键最典型的离子化合物CsF来说

6、，化学键的离子性也只达到92%，其中还有8%的共价性成分。因此，绝大多数的化学键，它们都具有双重性。对某一具体的化学键来说，只是哪一种性质占优势而已。3.配位键配位共价键简称配位键或配价键。配位键的形成是由一个原子单方面提供一对电子而与另一个有空轨道的原子(或离子)共用。这种共价键称为配位键。电子给予体在配位键中，提供电子对的原子称为电子给予体；电子接受体接受电子对的原子称为电子接受体。配位键的符号：箭号“→”表示，箭头指向接受体。以CO为例说明配位键的形成键参数1.键长(l)分子中成键的两原子核间的平衡距离(即核间距)，称为键长或键距，常用单位为pm(皮米)。　键合原

7、子的半径越小，成键的电子对越多，其键长越短，键能越大，共价键就越牢固。2.键能(E)在一定温度和标准压力下断裂气态分子的单位物质的量的化学键(即6.022×1023个化学键)，使它变成气态原子或原子团时所需要的能量称为键能。SI的单位为kJ·mol-1。对于双原子分子，键能在数值上等于键离解能(D)；对于AmB或ABn类的多原子分子所指的是m个或n个等价键的离解能的平均键能。键能可作为共价键牢固程度的参数。3.键角(α)在分子中键与键之间的夹角，称为键角。键角是反映分子几何构型的重要因素之一。对双原子分子，分子的形状总是直线