无机化学 教学课件 作者 王元兰 主编 040 第4章(化学键与分子结构).ppt

尚辅网 尚辅网 一、离子键 1. 离子键的形成： 离子键是由原子得失电子形成的正、负离子之间通过静电引力作用结合在一起形成的化学键 。 2.离子键的本质与特点： 其本质是正负离子间的静电引力 。 特点：没有方向性和饱和性 。 3.离子的特征 ： 离子的三个主要特征为：离子的半径、离子的电荷以及离子的电子构型。 4.离子键的强度： 离子键强度决定了离子化合物的性质，在离子晶体中，离子键的强度通常用晶格能（Lattice Energy, U ）表示。晶格能U 越大，离子键强度越大，离子化合物越稳定。晶格能是指单位物质的量的气态正、负离子结合生成1 mol 离子晶体的过程所释放的能量的绝对值。 1.5 键参数  尚辅网 O2+的分子轨道式： Ｏ2+［ＫＫ(σ2ｓ)2(σ*2ｓ)2(σ2pｘ)2(π2pｙ)2(π2pｚ)2(π*2pｙ)1］ 键级 =（8-3）/2 = 2.5，在π*轨道上有1个成单电子，因而表现为顺磁性。 O2-的分子轨道式： Ｏ2-［ＫＫ(σ2ｓ)2(σ*2ｓ)2(σ2pｘ)2(π2pｙ)2(π2pｚ)2(π*2pｙ)2(π*2pｚ)1］ 键级 =（8-5）/2 = 1.5，在π*轨道上有1个成单电子，因而表现为顺磁性。 尚辅网 O22-的分子轨道式： Ｏ22-［ＫＫ(σ2ｓ)2(σ*2ｓ)2(σ2pｘ)2(π2pｙ)2(π2pｚ)2(π*2pｙ)2 (π*2pｚ)2］， 键级 =（8-6）/2 = 1，没有成单电子，因而表现为反磁性。 尚辅网 4 分子间力和氢键 4.1 分子的极性 任何一个分子中都有一个正电荷重心和一个负电荷重心，如果正、负电荷重心重合，则该分子为非极性分子，反之，为极性分子。 分子极性的大小通常用偶极矩μ来衡量。 μ=q·d 单位：库·米（C·m） 偶极矩是矢量，既有数量又有方向性，在化学上规定其方向由正电重心指向负电重心。μ越大，分子极性越强。偶极矩为零，分子是非极性分子。 尚辅网 ◆ 将分子置于电场中时，分子中的电子云与核发生相对位移，分子的外形会发生变化，这就是分子的变形。分子能产生变形的性质，叫分子的变形性。 ◆ 分子中的正、负电荷两端，叫偶极。 4.2 分子的变形极化 尚辅网 ◆ 将一个非极性分子置于电容器的两个极板之间，原子核偏向负极板，电子云偏向正极板，分子产生了变形，使原来重合的正、负电荷中心分离，分子出现偶极，叫诱导偶极，产生诱导偶极的过程叫变形极化。 ◆ 极性分子本身存在偶极，叫固有偶极或永久偶极。 ◆ 把极性分子放入电场中，它们首先顺着电场方向整齐排列，该过程叫定向极化。 尚辅网 ◆ 在电场的进一步作用下，产生诱导偶极。 ◆ 电场中，极性分子的偶极为固有偶极+诱导偶极，极性增强。 ◆ 极性分子存在正、负极，作为一个微电场，会使周围的分子产生极化。极化对分子间力的产生有影响。 尚辅网 4.3 分子间力（范德华力） 分子间的范德华力一般没有方向性和饱和性，是决定物质熔点、沸点、溶解度等物理化学性质的一个重要因素。 （1） 取向力 两个极性分子相互接近时，同极相斥而异极相吸，使分子发生相对的转动，产生取向作用。这种由于极性分子的永久偶极之间的库仑静电作用而使分子定向排列的力叫做取向力。 尚辅网 （2） 诱导力 诱导力存在于极性分子与极性分子之间以及极性分子与非极性分子之间。当极性分子与极性分子互相靠近时，除了具有取向力之外，在彼此的偶极互相影响下，分子还会发生变形而产生诱导偶极；而当极性分子与非极性分子靠近时，非极性分子受极性分子固有偶极的影响，被极化变形而产生诱导偶极，然后诱导偶极与极性分子相吸引，使体系能量降低。这种由于极性分子的固有偶极与诱导偶极相互作用而产生的力叫做诱导力。 尚辅网 （3） 色散力 色散力存在于一切分子之间。 在非极性分子中，原子核和电子都在不停地运动，在极短的一瞬间，会出现分子的正、负电荷重心不重合的状态，因而产生瞬时偶极而相互作用，这种分子间由于瞬时偶极而产生的作用力叫做色散力。 尚辅网 ● 非极性分子之间只有色散力； ● 非极性分子和极性分子之间有色散力和诱导力； ● 极性分子之间有色散力、取向力和诱导力。 总之 * 尚辅网 什么是化学键？ 分子或晶体内原子（或离子）间较强的相互吸引作用力。分为离子键、共价键、金属