化学键与分子间作用力.ppt

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1、5.3化学键与分子间相互作用力ChemicalBond&IntermolecularForce5.3.1化学键(ChemicalBond)5.3.2分子的极性与分子的空间构型(MolecularPolarityandGeometry)5.3.3分子间相互作用力(IntermolecularForce)5.3.1化学键(ChemicalBond)一、化学键的定义(definitionofchemicalbond)不同的外在性质反映了物质不同的内部结构各自内部的结合力不同不同的物质具有不同的外在性质化学键是指分子内部原子之间的强相互作用力。

2、125~900kJ/mol二、化学键的类型金属键离子键共价键存在于金属内部的化学键1.离子键:由正、负离子之间的静电引力形成的化学键，称为离子键。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）即：正负离子近似看作点电荷，所以其作用不存在方向问题；在空间条件许可的情况下，每个离子可吸引尽可能多的相反离子。NaClCsClArrangementofionsincrystallinesodiumchlorideandCesiumchloride●键的极性与元素的电负性有关电负性小易形成正离子，K+、Na+

3、→活泼金属(如K、Na)电负性大→活泼非金属(如F、Cl)易形成负离子，F-、Cl-典型的正、负离子外层电子构型：ns2np6称8电子构型如K+、Cl-:3s23p6F-、Na+：2s22p6不典型的正离子外层电子构型还有：9~17电子构型，如Fe3+:3s23p63d5，Cu2+:3s23p63d918电子构型，如Cu+:3s23p63d5，Zn2+:3s23p63d102.共价键：两原子间通过共用电子对而形成的化学键。电负性相同或相差不很大共价键的本质？●怎样解释形成双键和叁键的原子间共享2对、3对电子？●电子对的享用与提供电子的原

4、子轨道间存在什么关系？●能否用原子轨道在空间的取向解释分子的几何形状？(1)原子轨道的重叠—价键理论(superpositionofatomicorbital—valencebondtheory)量子力学处理H2分子的结果两个氢原子电子自旋方式相反，靠近、重叠，核间形成一个电子概率密度较大的区域。系统能量降低，形成氢分子。核间距R0为74pm。共价键的本质——原子轨道重叠，核间电子概率密度大吸引原子核而成健。价键理论基本要点与共价键的特点价键理论基本要点：未成对价电子自旋方式相反；原子轨道对称性匹配，且最大程度地重叠。ψ1与ψ2符号相同

5、重叠不能重叠匹配，最大重叠共价键的特点：方向性饱和性:每个原子的未成对电子数是一定的，所以形成共用电子对的数目也就一定。HClHOHNN指原子间总是尽可能的沿着原子轨道最大重叠的方向成键。①σ键：原子轨道沿核间联线方向进行同号重叠(头碰头)。共价键的键型②π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)。σ键与π键形成示意图“头碰头”肩并肩键型的稳定性：σ键>π键为什么？问题：相邻两原子间只能形成个σ键，但可形成个或个以上的π键。122为什么？图2.8N2分子轨道重叠图分子中两个原子核间的平均距离分子中键与键之间的夹角这两个

6、参数可以通过X-射线单晶衍射等实验手段测量得到.①键长(bondlength)：②键角(bondangle)：二甲基嘧啶胺与ZnCl2在无水乙醇中形成的配合物P-1空间群◆共价键参数(Covalentbondparameters)这两个参数决定了分子的空间构型意义：表示在一定条件下物质原子间相互作用的强弱。对双原子分子：离解能D=键能E③键能(bondenergy):D1(H-OH)=498kJ·mol-1--又称键解离能(D,单位，kJ·mol-1)使1molA-B(g)A(g)+B(g)所需吸收的能量，E表示+D=E(H-Cl)=E

7、(Cl-Cl)H2O(g)→H(g)+OH(g)D2(H-O)=428kJ·mol-1OH(g)→H(g)+O(g)D(H-Cl)=432kJ·mol-1D(Cl-Cl)=242kJ·mol-1E(O-H)=(D1+D2)/2=463kJ·mol-1对多原子分子：键能指平均键能D再如NH3分子轨道：▲能量相近原理▲最大重叠原理▲对称性匹配成键三原则：决定成键的效率决定是否能成键A+B→AB(2)分子轨道理论（molecularorbitaltheory）描述分子中电子运动的波函数分子轨道的特点：多电子、多中心—电子属于整个分子由原子轨道

8、线性组合而成分子轨道的形成：例如处理分子轨道的方法①能量最低原理；②泡利不相容原理；③洪特规则；①弄清分子轨道的数目和能级;电子填入分子轨道时服从以下规则：②由原子算出可用来填充这些轨道的电子数;③按一定规