（精）离子键价键理论.ppt

物质结构 一、离子键理论 离子键(ionic bond)理论是1916年德国化学家柯塞尔(W.Kossel)提出的，他认为原子在反应中失去或得到电子以达到稀有气体的稳定结构，由此形成的正离子(positive ion)和负离子(negative ion)以静电引力相互吸引在一起。 离子键的形成：与元素的电负性差有关。 3.键的离子性与元素的电负性有关 用两元素的电负性差 ?x判断键的性质 离子键的形成：与元素的电负性差有关。实验表明，即使是电负性差值最大的氟与铯形成化合物，离子性也只有92%，仍有8%的共价性。当两个原子的电负性差为1.7时，单间具50%的离子性，这是参考数据。如果两个原子的电负性大于1.7。可判断它们之间形成了离子键，是离子化合物，两个原子的电负性小于1.7，可判断它们形成共价键，形成共价化合物。 形成条件：两原子的电负性差值较大，电负性差值＞1.7，离子性大于50%，形成离子键。 Lewis 1875年10月25日路易斯出生于美国麻萨诸塞州的西牛顿市。他从小聪明过人，在三岁时，父母就开始在家里让他接受教育。1893年进入著名的哈佛大学学习，1896年获理学士学位，以后在T．W．理查兹指导下继续研究化学，于1899年24岁时获哲学博士学位。 氢分子的形成 当具有自旋状态反平行的未成对电子的两个氢原子相互靠近时，它们之间产生了强烈的吸引作用，形成了共价键,从而形成了稳定的氢分子。 价键理论的基本要点 *共价键的本质是电性的，但也不能完全用经典的静电理论去解释。 *成键的原理： a.电子配对原理. b.能量最低原理，电子配对时放出能量越多形成的化学键越稳定。 c.原子轨道最大重叠原理。 电子云在空间的取向（s电子云） s电子是球形的，一原子核为中心的任何方向离核一定距离的微小空间里电子云的密度是相等的，也就是说，s电子的电子云图像是球形对称的，不存在取向问题。无论1s电子、2s电子、3s电子等都只有一个取向。 电子云在空间的取向（p电子云） 量子力学的结论是：p电子由3种取向，它们是互相垂直的（正交），分别叫px,py,pz电子。 思考： H2O分子成键轨道方向 配位键 一种原子中有孤对电子, 而另一原子中有可与对电子所在轨道相互重叠的空轨道，在配位化合物中, 经常见到配位键。在CO里是Π配键。 分子形成的解释：在形成共价键时, 单电子也可以由对电子分开而得到, 如 CH4: C原子 :  1） 键能 键能(E)：在标准状态下将气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需要的能量(kJ?mol?1)。 其数值通常用一定温度下该反应的标准摩尔反应焓变表示，即： AB(g) ? A (g) + B (g) ?rH?m=E(A—B) A与B之间的化学键可以是单键、双键或三键。 双原子分子，键能E(A—B)等于键的解离能D(A—B)，可直接从热化学测量中得到。例如， Cl2(g) ? 2Cl(g) ?rH?m,298.15(Cl2) = E(Cl2) = D(Cl2) = 247kJ?mol?1 2） 键长 键长(bond length)——两原子间形成稳定的共价键时所保持着一定的平衡距离，符号l，单位m或pm。 在不同分子中，两原子间形成相同类型的化学键时，键长相近，它们的平均值，即为共价键键长数据。 键长数据越大，表明两原子间的平衡距离越远，原子间相互结合的能力越弱。如H―F，H―Cl，H―Br，H―I 的键长依次增长，键的强度依次减弱，热稳定性逐个下降 3） 键角 键角（bond angle）:分子中相邻的共价键之间的夹角称为键角。 知道了某分子内全部化学键的键长和键角的数据，便可确定这些分子的几何构型。 Cl 的 3pz 和 H 的 1s 轨道重叠，只有沿着 z 轴重叠，才能保证最大程度的重叠，而且不改变原有的对称性。 Cl 2 分子中成键的原子轨道，也要保持对称性和最大程度的重叠。 pz z pz + + z + + 如下图所示的重叠，将破坏原子轨道的对称性。 X + + X + + + + s p + pz z － + pz － 共价键的键型 成键的两个原子核间的连线称为键轴。 按成键轨道与键轴之间的关系，共价键的键型主要分为两种。 ? 键 将成键轨道沿着键轴旋转任意角度，图形及符号均保持不变。 即 ? 键的键轴是成键轨道的任意多重轴。 一种形象化描述： ? 键是成键轨道的“头碰头” 重叠。 ? 键