第九章 分子结构与化学键理论ppt课件.ppt

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1、第九章：分子结构与化学键理论9.1离子键9.2共价键理论9.3杂化轨道理论9.4价层电子对互斥理论9.5分子轨道理论9.6*金属键理论9.7分子间作用力1什么是化学键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2Pauling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

2、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3根据作用力性质的不同，化学键可分为离子键、共价键和金属键等基本类型。不同的分子或晶体具有不同的化学组成和不同的化学键结合方式，因而具有不同的微观结构和不同的化学性质。49.1.1离子键及其特点（1）离子键的形成形成条件XA–XB>1.7形成化学键-450kJ·mol-19.1离子键5（2）离子键的特点●本质是正、负离子间的静电引力（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NaClCsCl6不能在离子晶体种辨认出独立的分子，只能认为整个

3、晶体是个大分子。离子化合物的结构式只是化学表达式，表示晶体中各离子数目比例。7xA-xB离子性百分率(%)0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.2010409152230394755637076828689928（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)9938017476612852261424301

4、918+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.)/℃NaFNaClNaBrNaIMgOCaOSrOBaO9（4）离子极化(ionicpolarization)●分子中原子的核外电子受电场的作用，电子云发生变形，这种现象称为极化。●离子自身也受其他离子电场的作用，也可以发生极化，其结果都是使电子云变形，并使正离子和负离子之间产生了额外的吸引力。●负离子的半

5、径一般较大，外壳上有较多的电子，易于被诱导，变形性大。通常研究离子间的相互作用时，一般考虑正离子的极化作用和负离子的变形性。◆极化和变形10●极化作用的强弱影响极化作用的强弱因素决定于离子的半径、电荷和电子构型。离子电荷愈高、半径愈小，极化作用愈强。正离子的电子层结构对极化作用也有影响。◆极化作用和变形性●变形性的大小离子的半径愈大，变形性愈大。变形性也与电子构型有关，外层具有9～17个电子的离子变形性比稀有气体构型的要大得多。●附加极化作用负离子被极化后，在一定程度上增强了负离子对正离子的极化作用，结果正离子变形被极化，正离子被极化后，又增加了它对负

6、离子的极化作用。这种加强的极化作用称为附加极化。11◆离子极化对化合物性质的影响随着离子极化的增强，离子间的核间距缩短，会引起化学键型的变化，键的性质可能从离子键逐步过渡到共价键.即经过一系列中间状态的极化键，最后可转变为极化很小的共价键。离子相互极化的增强键的极性增大理想离子键（无极化）基本上是离子键（轻微极化）过渡键型（较强极化）基本上是共价键（强烈极化）12◆离子极化对化合物性质的影响●熔点和沸点降低。如，在BeCl2等化合物中，Be2＋半径最小，又是2电子构型，因此Be2＋有很大的极化能力，使Cl－发生比较显著的变形，Be2＋和Cl－之间的键有

7、较显著的共价性。因此BeCl2具有较低的熔、沸点（410℃）。●溶解度降低。离子极化使离子键逐步向共价键过渡，根据相似相溶的原理，离子极化的结果必然导致化合物在水中溶解度的降低。●化合物的颜色。在一般情况下，如果组成化合物的两种离子都是无色的，则化合物也无色，如NaCl、KNO3，如果其中一种离子无色，则另一种离子的颜色就是该化合物的颜色，如K2CrO4呈黄色。139.1.2离子半径及其变化规律◆严格讲，离子半径无法确定（电子云无明确边界）◆核间距（nuclearseparation）的一半◆X射线衍射法14对同一主族具有相同电荷的离子而言，半径自上而

8、下增大。例如：Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+；F-＜Cl-＜Br-＜I-对同一元素的正离