大学无机化学第9章 分子结构(大连理工版).ppt

第九章 分子结构 §9.2 价键理论 §9.5 分子轨道理论 §9.6 键参数 9.6.2 键能 9.6.3 键长 9.6.4 键角 9.6.5 键矩与部分电荷 1、根据VSEPR理论，BrF3 分子的几何构型为 ( ) A. 平面三角形 B. 三角锥形 C. 三角双锥形 D. T字型 作业：P297： 4、8（加上N2；F2) 键级 B.O =1/2 ( 8 - 4 ) = 2 B.O = 1/2( 10 - 4 ) = 3 9.6.1 键级 在双原子分子中，于100kPa下将气态分 子断裂成气态原子所需要的能量。 D(H—Cl)=432kJ·mol-1, D(Cl—Cl)=243kJ· mol-1 在多原子分子中，断裂气态分子中的某一个键，形成两个“碎片”时所需要的能量叫做此键的解离能。 1. 键解离能D： H2O(g) = 2H(g) + O(g) 2. 原子化能 Eatm：气态的多原子分子的键全部断裂形成各组成元素的气态原子时所需要的能量。例如： 3. 键能 E：标准状态下气体分子拆开成气态原子时，每种键所需能量的平均值。例如： E(H – H)=436kJ·mol-1 E(H – Cl)=432kJ·mol-1 4. 键能、键解离能与原子化能的关系： 双原子分子：键能 = 键解离能 E(H－Ｈ) =D(H－Ｈ) 多原子分子：原子化能 = 全部键能之和 　　　　　　Ｅatm(H2O) = 2Ｅ(O－H) 5. 键焓与键能：近似相等，实验测定中，常常得到的是键焓数据。 键能是指断键时的热力学能变化。 DnRT很小 DrHm = DrUm + DnRT DrHm ≈ DrUm 键能与标准摩尔反应焓变 4H(g) + 2O(g) 2H2 (g) + O2(g) 2H2O(g) 4E(O—H) E(O O) ... ... ... ... 分子中两原子核间的平衡距离称为键长。例如，H2分子，l = 74pm。 － － － － － － － － 由表数据可见，H－F， H－Cl， H－Br， H－I 键长依次递增，而键能依次递减；单键、双键及叁键的键长依次缩短，键能依次增大，但与单键并非两倍、叁倍的关系。 键角和键长是反映分子空间构型的重要参数，它们均可通过实验测知。 N : F F F C = C H H H H N : H H H P : H H H H 键矩是表示键的极性的物理量记作μ 。 μ= q ·l 式中 q 为电量，l 为核间距。μ为矢量，例如，实验测得H－Cl 价层电子对的排布方式 直线型 平面三角形 四面体 三角双锥 八面体 2 3 4 5 6 价层电子对的排布方式 价层电子对数(VPN) 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 SnCl2 V形 AX2L 1 2 BF3 三角形 AX3 0 3 3 BeCl2 直线形 AX2 0 2 2 实例 分子几何构型 VP排布方式 AXmLn n m VPN XeF2 直线形 AX2L3 3 2 ClF3 T形 AX3L2 2 3 SF4 变形四面体(跷跷板形) AX4L 1 4 PCl5 三角双锥 AX5 0 5 5 实例 分子几何构型 VP排布方式 AXmLn n m VPN XeF4 正方形 AX4L2 2 4 ClF5 四方锥 AX5L 1 5 SF6 八面体 AX6 0 6 6 实例 分子几何构型 VP排布方式 AXmLn n m VPN 4. A与X间具有重键时当成单键处理。 5. 价层电子对间的斥力大小规律： ? 电子对间夹角愈小，斥力愈大； ? LP-LP LP-BP BP-BP ； ? 叁键 双键 单键。 分子或离子几何构型的推断步骤： 1. 确定中心原子的价层电子对数 A的价电子数=A所在的族数 ⅡA, 硼族, 碳族, 氮族,氧族,卤素,稀有气体 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 X的价电子数： H和卤素记为1，氧和硫记为0。 9.4.2 分子几何构型的预测 VPN= [A的价电子数+X提供的价电子数