第八章+化学键和分子结构1.ppt

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1、第八章化学键和分子结构=0>1.7共价键（非极性）<1.7金属键00<<1.5共价键（极性性）>1.5离子键化学键：共价键；离子键；金属键阿尔莱德罗州标度电负性例外：HF，=4.12.2=1.9,共价键CsF：离子性92%1.1.经典的路易斯学说(Lewis:美国物理化学家)两个原子通过共用一对价电子的互相作用称为共价键共用一对电子的共价键共价单键共用二对电子的共价键共价双键共用三对电子的共价键共价叁键由一个原子单方面提供一对电子与另一个原子共用而形成的共价键称为配位共价键或共价配键1.共价键路易斯（Lewis）结构式

2、：孤对电子：未成键的价层电子对“”表示共享一对电子形成共价键H2O2N2COCl2PCl3Lewis认为，分子中原子之间可以共享电子对而使每个原子具有稳定的稀有气体电子结构。因此，Lewis结构式的写法规则又称八隅体规则（即8电子结构）。例外：PCl51.2.价键理论（又称电子配对理论，简称VB法）现代价键理论的要点：A.形成共价键的两个必要条件（1）2个原子的价层轨道上必须有不成对电子（成单电子），且自旋相反（2）2个原子轨道必须要有最大程度的重叠：沿着原子轨道电子云密度最大的方向发生重叠B.共价键的本质由于原子相互接近时轨道重叠（即波函数叠

3、加），原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键共价键的本质（P101）价键理论继承了Lewis学说中共享电子对的概念，但它是在量子力学的基础上发展起来的，指出这对成键电子是自旋相反的，而且电子不是静止的，是运动的，并且在核间有较大的几率分布。共价键的特点：饱和性和方向性饱和性：根据价键理论，2个原子价层轨道上的2个不成对电子可以通过自旋相反的方式配对成键，已经配对的电子不能再与其它原子中的不成对电子成键，因此，一个原子可能与其它原子形成共价键的数目取决于该原子价层轨道上的不成对电子数目，不成对电子用完了，就不能再形成共价键。方向性：根据价键

4、理论，不同原子的原子轨道只有沿电子云密度最大的方向重叠才能发生最大程度的重叠，从而形成稳定的共价键。H2H2OO2N2NH3共价键的类型：键和键键：凡是原子轨道沿着电子云密度最大的方向重叠所形成的键都是键（头碰头）ssH2sPx沿x轴方向重叠HClPxPx沿x轴方向重叠Cl2键(P99)ss键spx键pxpx键键：2个原子的Py轨道沿着x轴或z轴方向，“肩”并“肩”而形成的键PxPx沿y轴或z轴方向重叠PyPy沿x轴或z轴方向重叠PzPz沿x轴或y轴方向重叠dxyPy沿x轴方向重叠键的电子云重叠程度比键差

5、，因而没有键稳定键(P99)pypy键pzpz键PxPy或PyPz：既不能形成键，也不能形成键sPx：沿y轴或z轴方向既不能形成键，也不能形成键一般，共价单键都是键，共价双键包括一个键和一个键，共价叁键包括一个键和两个互相垂直的键。氧分子和氮分子的成键P100O21s22s22p4N21s22s22p3水分子中二个OH键的键角为104.45氨分子中三个NH键的键角为107.3简单的价键理论不能解释分子的空间构型，也不能解释CH4分子中能形成4个共价键1.3.杂化轨道理论杂化：同一个原子轨道进行线性组合中

6、心原子：BF3BeCl2CH4H2OPauling指出，在有外来干扰时，能量相近的ns轨道和np轨道可以通过线性组合形成一组能量相等的杂化轨道。spsp2sp3杂化(1s)(2s2p)(3s3p)(4s3d4p)(5s4d5p)(6s4f5d6p)(7s5f6d7p)简单的价键理论描述了共价键的本质，并且解释了共价键的特点，但在解释分子的空间结构时却遇到了困难，为了解释分子的空间结构，1931年Pauling提出了原子轨道的杂化，从而丰富和发展了价键理论。如果nd轨道或(n-1)d轨道和ns、np轨道的能量相差不大，则d轨道也可能参与杂化ndns

7、np:外轨型杂化轨道sp3dsp3d2杂化(n-1)dnsnp:内轨型杂化轨道dsp3d2sp3杂化原子间通过杂化轨道重叠成键的理论叫杂化轨道理论，是价键理论的组成部分sp杂化轨道（P103）sp杂化轨道：1个ns轨道和1个np轨道组合成2个能量相等的sp杂化轨道，杂化后更加有利于形成键。sp杂化轨道的空间指向：2个sp杂化轨道互成180o，直线型BeCl2：sppsp2杂化轨道：1个ns轨道和2个np轨道组合成3个能量相等的sp2杂化轨道。sp2杂化轨道的空间指向：3个sp2杂化轨道的夹角是120o，且在同一平面上，平面三角形BF3：s

8、p2psp3杂化轨道：1个ns轨道和3个np轨道组合成4个能量相等的sp3杂化轨道。sp3杂化轨道的空间指向：4个sp3杂化轨道的夹角