《化学键和分子结构》PPT课件

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1、第8章化学键与分子结构Chapter8ChemicalBondandMolecularStructure8.1化学键的定义8.2离子键理论8.3共价键的概念与路易斯结构式8.7金属键理论8.9分子间作用力和氢键8.4原子轨道的重叠—价键理论8.6分子轨道理论8.5价层电子对互斥理论8.10晶体结构简介8.8分子的极性8.1化学键的定义Definitionofchemicalbond1.什么是化学键2Na(s)+Cl2(g)2NaCl(s)颜色状态导电性通电下银灰色黄绿色无色固体气体晶体极强极弱极弱，熔融导电无变化无变化熔融下反应逆转Paulin

2、gL在《TheNatureofTheChemicalBond》中提出了用得最广泛的化学键定义：如果两个原子（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。不同的外在性质反映了不同的内部结构各自内部的结合力不同2.已明确了的化学键类型化学键共价键金属键离子配键离子偶极配键离子键电价配键配键双原子共价键多原子共价键电子对键（单、双、叁键）单电子键三电子键共轭π键多中心键极性键共价配键非极性键电价键一.离子键及其特点8.2离子键理论Ionic

3、bondtheory1.离子键的形成形成条件XA–XB>2.0形成化学键-450kJ·mol-12.离子键的特点●本质是静电引力（库仑引力）●没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定）●键的极性与元素的电负性有关NaClCsCl也可用Hannay&Smyth公式来计算键的离子性。离子性=[16(△x)+3.5(△x)2]×100%xA-xB离子性百分率(%)0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.201040915223039475563707682868992绝对的,百分之百的离子型化合物

4、是没有的。在CsF中,离子性约占92%.一般用离子性的百分数来表示键的离子性相对于共价性的大小.元素电负性差越大,它们之间形成的化学键的离子性成分也越大。电负性差为1.7时,单键约有50%的离子性。NaCl的电负性差为2.23,是典型的离子型化合物(72%)。3.晶格能(latticeenergy)◆定义1mol的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收的能量，以符号U表示。◆作用度量离子键的强度。晶格类型相同时，U与正、负离子电荷数成正比，与离子间距离r0成反比。MX(S)M+(g)+X-(g)993801747661285226142430191

5、8+1,-1+1,-1+1,-1+1,-1+2,-2+2,-2+2,-2+2,-22312822983232102402572569237867477043791340132233054化合物离子电荷ro/pmΔU/kJ·mol-1t(m.p.)/℃NaFNaClNaBrNaIMgOCaOSrOBaO晶格能可以通过各种方法计算得到（本课程不要求），最常用的有以下几种方法：●波恩-哈勃循环●玻恩-兰达公式●水合能循环法卤化物实验值计算值最佳值(热化学循环)(波恩-兰达公式)LiFLiClLiBrLiINaFNaClNaBrNaIKFKClKBrK

6、I1033845.2797.9739.7915.0788.0739.3692.0813.4708.8679.5640.21004840.1781.2718.4914.2770.3728.4680.7812.1701.2671.1632.21008811.3766.1708.4902.0755.2718.8663.2797.5687.4659.8623.0晶格能主要用来衡量离子键的强弱。其值越大,晶格越稳定,该化合物熔点越高,硬度越大。二.离子化合物主要通性:离子间静电引力较强,且无方向性和饱和性因此离子键一般都比较强。2.由于上述原因,表现在离

7、子化合物有较高的熔点和沸点,且离子半径小,离子电荷高,离子键就越强,其化合物有更高的熔点和沸点。如:NaF(1268K),NaCl(1073K),NaBr(1023K),NaI(924K)。3.有较大的硬度。4.在极性溶剂中有较大的溶解度。5.固体是几乎不导电,熔融时或在水溶液中有明显的导电能力。三.离子的电子构型(electronicconfiguration)1.稀有气体组态(8电子和2电子组态)一般简单的负离子,如F-,Cl-,O2-,等的最外层都为稳定的稀有气体结构，即8电子构型。最外层为2个电子的正离子。如Li+等。最外层为8个电子的

8、正离子。如K+等。2.拟稀有气体组态(18电子组态)最外层为18个电子的正离子。如Cu+、Ag+、Zn2+Cd2+、Sn4+、Pb4+等。3.含惰性电