无机及分析化学5 物质结构基础ppt课件.ppt

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1、分子结构10/6/2021各种物质通常以分子或晶体的形式存在。分子是参与化学反应的基本单元，物质的性质主要决定于分子的性质，而分子的性质又是由分子的内部结构所决定的。研究分子结构，对于了解物质的性质和化学变化的规律具有十分重要的意义。10/6/2021分子结构通常包括下列内容：分子的化学组成；在分子(或晶体)中相邻原子(或离子)间直接的、主要的和强烈的相互作用力，即化学键问题；分子(或晶体)中原子的空间排布、键长、键角和几何形状，即空间构型问题；分子与分子之间较弱的相互作用力，即分子间力问题。10/6/2021离子键:　Na+Cl-,Ca2+O2-共价健:H-H,H-Cl,NN,H3C-C

2、H3,H2C=CH2,HCCH金属键:Na,　Mg,　Al,　K,　Ca,Fe,　Cu．．．10/6/2021离子键共价键(配位)金属键正、负离子靠静电引力作用形成原子间通过共用e-对形成通过自由e-将金属原子、离子联系在一起本质是电性的电性、波性改性共价键无方向、饱和性，典型金属~典型非金属元素之间有方向、饱和性电负性相同、相近元素之间无方向、饱和性，金属元素之间10/6/20215.4离子键10/6/20215.4.1离子键的形成1916年，慕尼黑大学物理学家W.Kossel首次提出了离子键的概念。活泼金属原子+活泼非金属原子失去最外层电子得到电子正电荷离子+负电荷离子电负性相差较大离

3、子化合物10/6/20215.4.2离子键的特征没有方向性和饱和性一般来说，电负性差值大于1.7时，可形成离子键。当电负性差值等于1.7时，键的离子性约50%。（价键理论）10/6/20215.4.2离子的特征离子半径离子晶体中相邻正、负离子的核间距（d）d=r++r-r+和r-为正、负离子的有效半径。离子半径变化规律（1）同一元素，负离子半径＞原子半径＞正离子半径（2）同一周期，正离子半径随离子电荷增加而减小；负离子半径随离子电荷增加而增大。（3）同一主族，离子半径从上至下递增。10/6/2021离子的电荷离子的电荷取决于相应原子得失电子数目一般来说，离子的电荷数越高，半径越小，离子间的静

4、电作用强，相应化合物的熔点、沸点就越高。比较：CaO和KF的熔点？CaO：2590℃KF：856℃10/6/2021离子的电子构型简单负离子的外电子层都是8电子构型。如：F-、Cl-、S2-正离子的电子构型：（1）2电子构型，如Li+、Be2+（2）8电子构型，如Na+、Al3+（3）18电子构型，如Ag+、Hg2+（4）18+2电子构型，如Sn2+、Pb2+（4）9~17电子构型，如Fe2+、Mn2+10/6/20215.5共价键10/6/2021键能（Bondenergy,B.E.）键长（Bondlength）键角（Bondangle）键极性(Bondpolarity)5.5.1化学键参

5、数（Bondparameters）10/6/2021键能在l01.3kPa，298K条件下，断开1molAB(理想气体、标准状态)为A，B(理想气体、标准状态)时过程的焓变，称为AB键的键能，严格地叫做标准键离解能。通常，链能愈大，键愈牢固，由该键构成的分子也就愈稳定。AB（g,101.3kPa）→A（g，101.3kPa）+B（g,101.3kPa）B．E．=△rHmø(298K)B．E．↑，键强度↑10/6/2021键长形成化学键两原子间的平衡距离叫做键长(或核间距)。化学键键长主要取决于成键两原子的性质。同一类型的键：B.E．↑，则键长↓。分子H3C-CH3H2CCH2HCCHC-

6、C键能/kJ•mol-1376720964键长/pm15413512110/6/2021键角在分子中键与键之间的夹角叫做键角。键角是反映分子空间结构的重要因素之一。例如，实验测得水分子中2个O－H键之间的夹角是104.5°，这说明水分子是角形结构。又如CH4分子中4个C—H键的键角均为109.5°，形成正四面体的空间构型。10/6/202110/6/2021键的极性在单质分子中两个原子之间形成的化学键，由于原子核正电荷重心与负电荷重心重合，叫做非极性键。例如H2，O2，Cl2等双原于分子中存在的即为非极性键。不同原子间形成的化学键，由于原子的电负性不同，成键原子的电荷分布不对称，电负性较大的

7、原子带部分负电荷，电负性较小的原子带部分正电荷，正负电荷重心不重合，形成极性键。通常表示键的极性的参数有两种：离子特征百分数(或共价特征百分数)及偶极矩。10/6/2021现代价键理论-分子中相邻原子间强烈作用力杂化轨道理论-分子的几何构型价层电子对互斥理论-分子中电子的运动状态分子轨道理论-分子与分子之间较弱的作用力5.5.2分子结构理论10/6/2021现代价键理论一、经典共价键理论→现代共价键理论介绍经