无机化学第9章分子结构

《无机化学第9章分子结构》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、第九章分子结构§9.2价键理论§9.6键参数§9.5分子轨道理论§9.4价层电子对互斥理论§9.1Lewis理论§9.3杂化轨道理论化学键：分子或晶体中相邻原子(或离子)之间强烈的吸引作用。共价键理论：9.1Lewis理论(1916年)9.2价键理论(1927年,1930年)9.3杂化轨道理论(1931年)9.4价层电子对互斥理论(1940年)9.5分子轨道理论(20世纪20年代末)化学键种类：共价键、离子键、金属键。§9.1Lewis理论电子配对理论——共用电子对成键。违背八隅体规则的例子：BF3,PCl5,SF6等。•Lewis结构式•八隅体规则H—HCl:C

2、l:Cl::Cl::CO=C=ONN::9.2.1共价键的形成和本质§9.2价键理论9.2.3共价键的键型9.2.2价键理论的基本要点与共价键的特点Heitler和London用量子力学处理H2分子的形成过程，得到E—R关系曲线。9.2.1共价键的形成和本质•价键理论继承了Lewis共用电子对的概念。•以量子力学为基础。•揭示了共价键的本质——原子轨道重叠，原子核间电子概率密度大吸引原子核而成键。1.基本要点：未成对价电子自旋方式相反；对称性一致，原子轨道最大程度重叠。2.特点：方向性饱和性9.2.2价键理论的基本要点与共价键的特点1.σ键：原子轨道沿核间联线方向

3、进行同号重叠(头碰头)。9.2.3共价键的键型2.π键：两原子轨道垂直核间联线并相互平行进行同号重叠(肩并肩)。3.配位键形成条件：成键原子一方有孤对电子，另一方有空轨道。OC例：9.3.1杂化轨道的概念9.3.2杂化轨道的类型§9.3杂化轨道理论在形成分子的过程中，若干不同类型能量相近的原子轨道重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的过程称为杂化，所形成的新轨道叫做杂化轨道。9.3.1杂化轨道的概念CH4的空间构型为正四面体。C：2s22p21.sp型杂化9.3.2杂化轨道的类型•sp3杂化键角为：109.5°sp3CH4形成时的sp3杂化。四个sp3杂化轨道B

4、：2s22p1•sp2杂化BF3的空间构型为平面三角形。键角为：120°sp2sp2杂化BF3形成时的sp2杂化。三个sp2杂化轨道•sp杂化BeCl2分子：直线形。spsp杂化BeCl2形成时的sp杂化。键角为：180°两个sp杂化轨道s轨道p轨道sp杂化轨道sp杂化轨道在空间取向BeCl2分子用杂化轨道成键。sp型杂化轨道的夹角公式：式中：θ为杂化轨道之间的夹角，α为杂化轨道中含s轨道的成分。例如：BeCl2分子2.spd型杂化•sp3d杂化PCl5(g)的几何构型为三角双锥。sp3d杂化P：3s23p3sp3d•sp3d2杂化SF6的几何构型为八面体。sp3

5、d2杂化S：3s23p4sp3d2杂化轨道与分子空间构型杂化轨道杂化轨道数目键角分子几何构型实例spsp2sp3sp3dsp3d223456直线形平面三角形四面体三角双锥八面体BeCl2,CO2BF3,AlCl3CH4,CCl4PCl5SF6,SiF6180°120°109.5°90°90°,120°2-3.不等性杂化参与杂化的原子轨道s,p和d等成分不相等，所形成的杂化轨道是一组能量彼此不相等的轨道。sp3不等性杂化：NH3,H2O。NH3：几何构型为三角锥。N：2s22p3键角为：107°一对孤对电子占据的杂化轨道能量较低，含更多的s成分。sp3不等性杂化NH

6、3分子形成时的轨道杂化。H2O：几何构型为V型。O：2s22p4键角为：104.5°两个杂化轨道能量较低，被两对孤对电子占据。sp3不等性杂化小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型中心原子Be(ⅡA)B(ⅢA)C,Si(ⅣA)N,P(ⅤA)O,S(ⅥA)Hg(ⅡB)直线形三角形四面体三角锥V型杂化轨道类型spsp2sp3不等性sp3s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p参加杂化的轨道2443杂化轨道数成键轨道夹角分子空间构型实例思考题：解释CH4，C2H2，CO2的分子构型。已知：C2H2，CO2均为直线型；的构型为：C=CHHHH9.4.1价层电子对互斥理论的

7、基本要点9.4.3判断分子(离子)几何构型的实例9.4.2分子几何构型的预测§9.4价层电子对互斥理论(VSEPR)1.AXmLn分子(A为中心原子，X为配位原子，L为孤对电子)的几何构型取决于中心原子A的价电子层电子对数VPN。2.价层电子对尽可能远离，以使斥力最小。VPN=m+n9.4.1价层电子对互斥理论的基本要点价层电子对的排布方式价层电子对数(VPN)价层电子对的排布方式23456直线型平面三角形四面体三角双锥八面体3.就只含单键的AXmLn分子而言AXmLn分子的几何构型与价层电子对的排布方式VPNmnAXmLnVP排布方式分子几何构型实例220AX2

8、直线形Be