无机化学 分子结构.pptVIP

(3)在分子轨道中，电子填充时同样服从泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。 例如： 氢分子中，2个H原子的1s轨道经组合后形成两条能级高低不同的分子轨道。 当两个H原子的1s轨道以相加的形式组合，可得到成键分子轨道σ1s；成键分子轨道能量降低 当两个H原子的1s轨道以相减的形式组合，可得到反键分子轨道σ*1s。反键分子轨道能量升高 H2分子轨道式可表示为：H2 （σ1s )2 (4) s + s 原子轨道组成分子轨道σs(成键)和σ*s (反键) px+ px 原子轨道组成分子轨道σ px (成键)和σ*px (反键) py + py 原子轨道组成分子轨道π py(成键)和π* py (反键) pz+ pz 原子轨道组成分子轨道π pz(成键) 和π*pz (反键) 分子轨道的能级 对第一、第二周期元素所组成的多数同核双原子分子(除O2、F2外)，其分子轨道能量高低次序大体如下： O2、F2分子不同： π 2p分子轨道的能量比σ2p分子轨道的能量稍高。如书p178图6.24 第二周期同核双原子分子轨道的能级次序示意图 ?*2py ?2py ?2py ?*2px ?*2px ?*2pz ?*2py ?*2pz ?2px ?2pz 2p 2p 2p 2p 能量 ?2pz ?*2s ?2px ?*2s 2s 2s 2s ?2s ?2s 2s 能量 B, C, N O, F 分子轨道理论的应用 键级 键级= (成键电子数－反键电子数)/2 键级越大，表示形成分子的原子之间键的强度越大，分子越稳定。如果键级为零，表明该分子不可能存在。 Li2 6e 或 KK: 内层电子不成键, Li2中一个?键，键级为1 Be2 8e 或 键级为0，不存在Be2 对O2顺磁性的解释 O 1s22s22p4 按照分子轨道理论??? 两个O原子形成O2时，两个O的1s原子轨道(共4个电子)组合成两条分子轨道,其4个电子在分子轨道上的排布为(σ1s)2、(σ*1s)2；?? 两个O的2s原子轨道(共4个电子)组合成两条分子轨道,其4个电子在分子轨道上的排布为(σ2s)2、(σ*2s)2；两个O的2p原子轨道(共8个电子)组合成六条分子轨道：??? (σ2px)(π2py)(π2pz)(π*2py)(π*2pz)(σ*2px)根据电子排布须遵循的三个原理，这8个电子在六条分子轨道上的排布为：??? (σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π*2py)1(π*2pz)1所以 O2中有两个自旋平行的未成对电子，具有顺磁性 O2 16e 键级为2 ： 1个?键 (σ2px)2构成一条σ键 2个3电子?键 (π2py)2(π*2py)1构成一条三电子π键 (π2pz)2(π*2pz)1构成另一条三电子π键 3电子?键的键能为正常?键键能的一半 所以氧分子的结构式应为： 价键理论 简明扼要 不能解释分子的几何构型,不能解释分子的磁性 杂化轨道理论 可以解释分子的几何构型，但缺乏预见性 分子轨道理论 引入分子轨道概念，可以说明分子的成键情况，键的强弱和分子的磁性。不能解决构型问题 化学键理论优缺点 P182 这两种理论各自取长补短，相辅相成，在新的更为成熟的分子结构理论尚未创立之前，这两种理论均不可偏废。 6.5 离子键和键型过渡(自学) 如果形成的化学键是由阴、阳离子间通过静电引力而形成的，则称为离子键 两原子之间形成何种键取决于两原子吸引电子能力(用电负性来衡量)的差别大小 若差别很大，形成离子键(极性很强的共价键) 中间部分为过渡键型(离子键成分↓ ，共价键成分↑) 若差别很小=0，形成非极性共价键 6.6 分子间相互作用力— 分子间力和氢键 6.6.1 分子的极性和电偶极矩 思考题：分子是否带电???? 分子内部正、负电荷中心不重合，此类分子称为极性分子 内部的正、负电荷中心重合的分子称为非极性分子。 极性分子的极性大小可用电偶极矩来衡量。 电偶极矩用“μ”表示，单位为C·m(库仑·米)。 μ = q l 电偶极矩μ 的大小可由实验测得 利用电偶极矩μ 的大小可判断分子极性的大小 μ 越大，分子的极性越大 μ =0的分子即为非极性分子 分子 电偶极矩 μ /10-30C·m 空间构型 HF 6.40 直线型