资源描述:
《分子结构课件.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、Chapter2MolecularStructure第2章分子结构2.1化学键的定义2.2共价键的概念与路易斯结构式2.8共价分子的性质2.9分子间作用力和氢键2.3用以判断共价分子几何形状的价层电子对互斥理论2.4原子轨道的重叠—价键理论(杂化)2.7分子轨道理论2.5共轭大π键2.6等电子体原理作业:3,5,9,10,11,12,13,14,15,16,18,23,24,27,29共价键离子键金属键Link原子怎样结合成为分子?-化学键PaulingL在<>中提出了用得最广泛的化学键定义:如果两个
2、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.共价键理论:Lewis理论(1916年)价键理论(1927年,1930年)杂化轨道理论(1931年)价层电子对互斥理论(1940年)分子轨道理论(20世纪20年代末)1916−1919年,美国化学家G.N.Lewis(1875−1946)和I.I.Langmuir(1881−−1957)提出共价键理论(也称为路易斯−朗缪尔化学键理论)。依据的事实是化学性质不活泼的稀有气体原子的外层电子都具有ns2
3、np6结构,即8电子层稳定结构。他们认为分子中原子之间可以通过共享电子对而使每一个原子具有稳定的稀有气体电子结构,这样构成的分子称为共价分子,原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键。Lewis理论在分子中,每个原子均应具有稳定的稀有气体原子的8电子外层电子构型(He为2电子),习惯上称为“八隅体规则”。分子中原子间不是通过电子的转移,而是通过共用一对或几对电子来实现8电子稳定构型的。每一个共价分子都有一种稳定的结构形式,称为Lewis结构式。在Lewis结构式中,用小黑点表示电子,如:为了表示方便,共用一对电子通常用一短线代表,即表示形成一个单键,共用
4、两对电子,则用两道短线表示,形成一个双键,共用三对电子,则用三道短线表示,形成一个叁键,如只是平面结构,不表示空间构型Lewis结构式的写法规则(八隅体规则,octetrule):根据分子式或离子式计算出总的价电子数目。对于多原子阴离子的价电子总数,除各原子的价电子数外还要加上阴离子的负电荷数。对于多原子阳离子,则必须从各原子价电子数中减去阳离子正电荷数。画出分子或离子的骨架结构,用单键将原子联结起来。每一个单键扣除2个价电子。然后将其余电子当作未共用电子对(即孤对电子)分配在原子周围,以便尽可能使每个原子具有8个电子。如缺2个电子,则以形成一个双键来补偿
5、;如缺4个电子,则以形成一个叁键来补偿。但需注意,在结构式中每个原子提供的电子数要与它的价电子数相符。对于复杂分子,先根据分子中各原子的价电子数计算出分子的总价电子数,写出骨架结构式,根据“八隅体规则”判断该分子的Lewis结构式。如甲醛(CH2O),总的电子数为4+(12)+6=12,其骨架结构式为HHCO,用去了三对电子,即6个电子,还剩下的6个电子有如下三种排布方式(a)(b)(c)根据“八隅体规则”很容易判断出(c)为甲醛的Lewis结构式。又如NO+离子,其价电子总数等于10,即氮原子和氧原子的价电子数相加再减去一个电子。(a)(b)(c)(d
6、)(a)(b)(c)(d)它的骨架结构只能是N-O,用去2个电子,剩下8个电子无论是按图(a)中以孤对方式分配给两个原子,还是按(b)和(c)那样将N-O单键改成双键,都不能满足“八隅体规则”,只有将单键改成叁键,才能满足要求。因此,(d)才是NO+离子的Lewis结构式。应该注意的是,电荷标在了物种的右上角,表示该电荷为整个物种所有而不属于该物种的某个原子。●未能阐明共价键的本质和特性;●八隅体规则的例外很多;局限性:●不能解释某些分子的一些性质。如O2分子的磁性、NO3-的键长和键级中心原子价电子数>8PCl5,SF6中心原子价电子数<8BeF2,Be
7、Cl2BeH2BF3中心原子价电子数为奇数NO,NO2单、双键键长相等,且介于其间NO2,SO2,SO3,NO3-13共价键的形成和本质价键理论共价键的键型价键理论的基本要点与共价键的特点价键理论发展小结1927年德国物理学家海特勒(W.Heitler,1904−−1981)和伦敦(F.W.London,1900−1954)首先把量子力学应用到分子结构中,建立和求解了氢分子的薛定谔方程,揭示了氢分子中每个原子共用一对电子形成化学键的本质,指出只有自旋相反的未成对电子才能形成共价键。1930年,美国化学家鲍林(L.Pauling,1901−1994)德国物理
8、学家斯莱特(J.C.Slater,1900−1976)把海特勒和伦