无机化学 化学键与分子结构

《无机化学 化学键与分子结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、无机化学第四章化学键与分子结构Chapter4Chemicalbondandmolecularstructure基本内容和重点要求§4.1离子键理论§4.2共价键理论§4.3金属键理论§4.4分子间作用力掌握离子键、共价键和金属键的基本特性及其它们的区别,掌握价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子轨道理论,掌握金属键的改性共价键理论、了解能带理论,理解分子间作用力的概念、氢键的特性和形成条件。为什么要讨论分子的内部结构？分子的内部结构包含哪些内容？分子中原子间的相互作用，即化学键问题；分子或晶体的空间构型；分子与分子之间的相互作用；分子结构与物质性质的关系。什么是化学键？元素的原子

2、之间为什么能化合？化学键——分子或晶体中原子间的强相互作用（>40kJ·mol-1）离子键理论1916共价键理论1916科塞尔(Kossel)路易斯(G.N.Lewis)海特勒伦敦价键理论1927鲍林杂化轨道理论1931价层电子对互斥理论西奇威克(sidgwick)1940吉来斯必(R.J.Gillrdpie)分子轨道轨道理论密立根(RSMulliken)1928休克尔(E.Huckel)19314.1.1离子键的形成4.1.2离子键特点4.1.3离子特征4.1.4离子晶体4.1.5晶格能§4.1离子键理论离子型化合物：活泼金属原子与活泼非金属原子所形成的化合物。如KCl，CaO等。主要以晶

3、体形式存在较高熔点和沸点熔融或水溶解后能导电？4.1.1离子键的形成（1）离子键理论1916年德国科学家Kossel(科塞尔)提出当活泼金属的原子与活泼的非金属原子相互化合时，均有通过得失电子而达到稳定电子构型的倾向；对主族元素，稳定结构是指具有稀有气体的电子结构，如钠和氯；对过渡元素，d轨道一般处于半充满，例外较多。原子间发生电子转移而形成具有稳定结构的正负离子，当正、负离子的吸引和排斥力达到平衡时形成离子键。离子键:原子间发生电子的转移，形成正、负离子，并通过静电作用形成的化学键。Na→Na+2s22p63s1→2s22p6Cl→Cl-2s22p5→2s22p6首先形成稳定离子然后由静电

4、吸引形成化学键以NaCl为例(2)离子键的形成条件1.元素的电负性差比较大χ>1.7，发生电子转移，产生正、负离子，形成离子键；χ<1.7，不发生电子转移，形成共价键。（χ>1.7，实际上是指离子键的成分大于50%）2.易形成稳定离子Na+2s22p6，Cl－3s23p6，只转移少数的电子就达到稀有气体式稳定结构。3.形成离子键时释放能量多Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)H=－410.9kJ·mol－1在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量。4.1.2离子键特点(1)离子键的本质是静电引力q1，q2分别为正负离子所带电量，r为正负离子的核间距离，F为静电引力。（2

5、）离子键没有方向性与任何方向的电性不同的离子相吸引，所以无方向性。（3）离子键没有饱和性只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。（4）键的离子性与元素的电负性有关χ>1.7，发生电子转移，形成离子键；χ<1.7，不发生电子转移，形成共价键。P125离子键和共价键之间,并非可以截然区分的，可将离子键视为极性共价键的一个极端,另一极端为非极性共价键。极性增大非极性共价键极性共价键离子键化合物中不存在百分之百的离子键，即使是CsF的化学键(92%离子性)，其中也有共价键的成分。即除离子间靠静电相互吸引外，尚有共用电子对的作用。X>1.7，实际上是指离子键的成分大于50%。AB型化合物单键

6、的离子性百分数与电负性差值之间的关系电负性差离子性/%电负性差离子性/%0.211.8550.442.0630.692.2700.8152.4761.0222.6821.2302.8861.4393.0891.6473.292简单负离子的电子层构型一般都具有稳定的8电子结构如F-4.1.3离子的特征（1）离子的电荷（2）离子的电子层构型电荷高，离子键强。+1,+2,+3,+4——相应原子的得失电子数正离子的电子层构型大致有5种②8电子构型，如①2电子构型，如③18电子构型，如⑤9-17电子构型，如④(18+2)电子构型，如8电子构型离子<9—17电子构型离子<18或18+2电子构型的离子Na

7、ClCuCl离子的电子层构型同离子的作用力，即离子键的强度有密切关系。在离子的半径和电荷大致相同条件下，不同构型的正离子对同种负离子的结合力的大小规律：（3）离子半径1.概念:将离子晶体中的离子看成是相切的球体，正负离子的核间距d是r+和r－之和。d值可由晶体的X射线衍射实验测定得到。1926年，哥德希密特(Goldschmidt)用光学方法测得了F－和O2－的半径，分别为133pm和132pm。结合X射线衍