化学键与分子结构3.ppt

PH3 与 PF3 角HPH 角FPF 原因？ CH3OCH3 和 SiH3OCH3 与 BF3 反应的不同 原因？ 某些原子轨道间的重叠情况 对称性不匹配的重叠 原子轨道与分子轨道的形状 能级交错 原因？ 2s 与 2px 轨道能量及相互作用 分子轨道理论的化学键本质？ 电子填充在成键轨道中，能量比在原子轨道中的低。这个能量差就是分子轨道理论中化学键的本质。 原因 ①电子自旋产生磁场，分子中有不成对电子时，单电子平行自旋。磁场加强，这时物质呈顺磁性。顺磁性物质在外磁场中显磁性，在磁天平中增重。 ②分子中若无单电子，电子自旋磁场抵消，物质显抗磁性。表现在外磁场作用下，出现诱导磁矩，与外磁场相排斥，故在磁天平中略减。 分子间力的分配（kJ?mol-1） 能带：一组连续状态的分子轨道 导带：电子在其中能自由运动的能带 价带：金属中最高的全充满能带 禁带：能带和能带之间的区域 一些概念 1 成键时价电子“离域”，为整个金属晶格原子共有 2 金属晶格中原子密集，组成许多分子轨道，相邻分子轨道能量差很小 ，可形成“能带 ” 3 “能带”也可看作紧密堆积的金属原子的电子能级发生的重叠， 能带属于整个金属晶体 4 按原子轨道能级不同，金属晶体中有不同能带，如导带、价带、禁带等 5 金属中相邻能带有时可互相重叠 能带理论基本要点 金属锂的能带结构 金属电导率随温度升高而下降 半导体电导率随温度升高而上升 金属 Mg 由 s 轨道组合而成的导带已填满电子，但它仍是导体。为什么？ 金属的物理性质 导电性 导体能带有两种情形，一是导带，另一是满带和空带部分重叠，如 Be ，相当于导带。电子可在导带中跃迁，进入空轨道中，故金属铍导电。 没有导带，禁带 E 5 eV，电子难跃迁，为绝缘体； 没有导带，禁带 E 3 eV，在外界能量激发下，电子 可穿越禁带进入空带，产生导电效果，为半导体。 金属物理性质 金属光泽 电子在能带中跃迁，能量变化覆盖范围广泛。放出各种波长的光，故大多数金属呈银白色。 金属能带理论成键实质：电子填充在低能量能级，使晶体的能量低于金属原子单独存在时的能量。 n 个 1s 延展性 受外力时，金属能带不被破坏。 熔点和硬度 一般说金属单电子多时，金属键强，熔点高， 硬度大。如 W 和 Re， m.p. 达 3500 K；K 和 Na 单电子少，金属键弱, 熔点低, 硬度小。 缺电子分子的多中心键 AlCl3：三中心四电子氯桥键B2H6：两个三中心键，共4电子 分子间存在作用力的原因？ 作用力的类型？ 分子间作用力 由于瞬时偶极而产生的分子间相互作用。 分子间作用力 1.色散作用(色散力)： 色散力与分子极化率有关。α大,色散力大。 非极性分子的瞬时偶极之间的相互作用 一大段时间内的大体情况 每一瞬间 2.诱导作用(诱导力)： 决定诱导作用强弱的因素： 极性分子的偶极矩： μ愈大，诱导作用愈强。 非极性分子的极化率： α愈大，诱导作用愈强。 由于诱导偶极而产生的分子间相互作用。 分子离得较远 分子靠近时 3.取向作用(趋向力)： 两个固有偶极间存在的同极相斥、异极相吸的定向作用称为取向作用。 分子离得较远 趋向 诱导 思考： 1.取向作用的大小取决于什么因素？ 2.填空： 分子间力的特点 不同情况下，组成不同。如： 非极性分子之间只有色散力； 极性分子之间有三种力，以色散力为主（极性很大的H2O 分子例外（取向力为主）。 作用范围很小(一般 300－500 pm)。 较弱，一般kJ/mol数量级，小于化学键 无方向性 无饱和性。 47.32 29.81 21.15 23.13 26.01 8.76 8.50 总计 9.00 14.95 16.83 21.94 25.87 8.75 8.50 色散 1.93 1.55 1.01 0.502 0.113 0.0084 0 诱导 36.39 13.31 3.31 0.687 0.025 0.0029 0 定向 H2O NH3 HCl HBr HI CO Ar 分子量 色散作用 分子间力 沸点熔点 水中溶解度 He Ne Ar Kr Xe 小 大 小 大 小 大 小 大 低 高 小 大 决定物质熔、沸点、气化热、熔化热、蒸气压、溶解度及表面张力等物理性质的重要因素 分子间力的意义 氢键 HF HCl HBr HI　　　　　　　　　　　　　 沸点/0C