第六章分子结构与晶体结构.ppt

见单的阳离子构型： 第二十九页，共四十二页，2022年，8月28日 3、.离子半径 将阴阳离子看成是保持着一定距离的两个球体。 d = r+ + r- 单位：pm（10-12m） 规律： ① 同一元素： 负离子半径 ＞ 原子半径＞ 正离子半径 低价负离子半径 ＞ 高价负离子半径 低价正离子半径 ＞ 高价正离子半径 第三十页，共四十二页，2022年，8月28日 第六章分子结构与晶体结构 第一页，共四十二页，2022年，8月28日 1.掌握杂化轨道理论、 2.掌握两种类型的化学键（离子键、共价键）。 3.了解现代价键理论和分子轨道理论的初步知识，讨论分子间力和氢键对物质性质的影响。 本章要求 第二页，共四十二页，2022年，8月28日 分子结构包括 1.分子的化学组成。 2.分子的构型：即分子中原子的空间排布，键长，键角和几何形状等。 3.分子中原子间的化学键。 化学上把分子或晶体中相邻原子（或离子）之间强烈的相互吸引作用称为化学键。 化学键可分为：离子键、共价键、金属键。 第三页，共四十二页，2022年，8月28日 §1 共价键理论 1916年，路易斯提出共价键理论。 靠共用电子对，形成化学键，得到稳定电子层结构。 定义：原子间借用共用电子对结合的化学键叫做共价键。 对共价键的形成的认识，发展提出了现代价键理论和分子轨道理论。 第四页，共四十二页，2022年，8月28日 1-1共价键的形成 1. 氢分子共价键的形成和本质 （应用量子力学） 当两个氢原子（各有一个自旋方向相反的电子）相互靠近，到一定距离时，会发生相互作用。每个H原子核不仅吸引自己本身的1s电子还吸引另一个H原子的1s电子， 平衡之前，引力＞排斥力， 到平衡距离d，能量最低： 形成稳定的共价键。 H原子的玻尔半径：53pm，说明H2分子中两个H原子的1S轨道必然发生重叠，核间形成一个电子出现的几率密度较大的区域。 这样，增强了核间电子云对两核的吸引， 削弱了两核间斥力， 体系能量降低，更稳定。 （核间电子在核间同时受两个核的吸引比单独时受核的吸引要小，即位能低，∴能量低）。 第五页，共四十二页，2022年，8月28日 2. 价键理论要点 ① 要有自旋相反的未配对的电子 H↑+ H↓ -→ H↑↓H 表示：H:H或H-H ② 电子配对后不能再配对 即一个原子有几个未成对电子，只能和同数目的自旋方向相反的未成对电子成键。 如：N：2s22p3，N≡N或NH3 这就是共价键的饱和性。 ③ 原子轨道的最大程度重叠 （重叠得越多，形成的共价键越牢固） 第六页，共四十二页，2022年，8月28日 3. 共价键的类型 ① σ键和π键（根据原子轨道重叠方式不同而分类） s-s ：σ键，如：H-H s-p ：σ键，如：H-Cl p-p ：σ键，如：Cl-Cl ??π键， 单键：σ键 双键：一个σ键，一个π键 叁键：一个σ键，两个π键 第七页，共四十二页，2022年，8月28日 例：N≡N 第八页，共四十二页，2022年，8月28日 σ键的重叠程度比π键大，∴π键不如σ键牢固。 σ键 π键 原子轨道重叠方式 头碰头 肩并肩 能单独存在 不能单独存在 沿轴转180度 符号不变 符号变 牢固程度 牢固 差 含共价双键和叁键的化合物的重键容易打开，参与反应。 第九页，共四十二页，2022年，8月28日 ② 非极性共价键和极性共价键 根据共价键的极性分（电子云在两核中的分布），由同种原子组成的共价键为非极性共价键。 例： H2 ，O2 ，N2等 一般来说，不同种原子组成的共价键为极性共价键。 第十页，共四十二页，2022年，8月28日 例： HCl，H2O，NH3等 共价键极性的强弱，可由成键原子的电负性的大小来表示。极性共价键是非极性共价键和离子键的过渡键型。 第十一页，共四十二页，2022年，8月28日 ③ 配位共价键(配位键) ：原子或离子有空轨道 ，有孤对电子。 第十二页，共四十二页，2022年，8月28日 4.共价键的特征 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。 方向性：共价键尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向形成。 如形成HCl时，只有氢原子沿着X轴与氯原子的P轨道成键时，轨道重叠最多。 第十三页，共四十二页，2022年，8月28日 1-2 键参数 表征共价键的物理量叫键参数。 键能：共价键的强度 键长、键角：以共价键形成的分子的空间构型（几何构型 ） 第十四页，共四十二页，2022年，8月28日 1. 键能：衡量共价键强弱的物理量。 指298.15K，10