《全日制高校普通化学》之《分子结构》[精选].ppt

四. 氢键 氢键是分子间除范德华力以外的另一种特殊的作用力， 它给一些氢化物带来一些特殊的性质。 1. 氢键的形成： 氢原子和一个电负性大的原子X（N、O、F）成键 电子云强烈地偏向X一方，氢原子几乎成裸露的氢核 另一分子中电负性大的原子Y与它接近时，则产生静电吸引 形成氢键，用X—H…Y表示 物质组成：由原子（或离子）相互结合成分子或晶体的形式存在。 分子是保持化学性质的最小单位，是化学反应的基本单元， 而分子的性质是由其内部结构所决定的 。 所谓分子结构主要指： （1）化学键：分子或晶体中相邻微粒（原子或离子）之间的作用力。 （2）空间构型：分子或晶体的空间结构（即几何形状）问题。 （3）分子间力：分子与分子之间存在的一种较弱的相互作用力， 即便范德华力。 氢 键：一些含氢化合物的分子之间一种特殊的作用力。 （4）分子的结构与物质的物理、化学性质的关系等。 §10—1 离子键 一、 离子键的形成 ① 金属原子和非金属原子的电负性差值较大，?x ?1.7，二者相遇 时，金属原子失去电子带正电荷，非金属原子得到电子带负电荷； ② 正负离子因静电吸引，当它们充分接近时，两核之间及电子云 之间产生排斥，当吸引力＝排斥力时，体系处于平衡态，体系能量 降至最低，形成离子键。 n Na(3s1) ?e ? n Na+(2s22p6) n Cl(3s2 3p5) + e ? n Cl?(3s2 3p6) nNa+Cl? Na+(g) + Cl?(g) = NaCl(s) ?H = U ～ 晶格能 晶格能：是指相互远离的气态正、负离子结合成1mol离子晶体时 所释放的能量。 根据能量降低原理，单质形成离子化合物时，能量降低越多，键越牢固，化合物越稳定。 晶格能越大，离子晶体越稳定，晶体的熔点、沸点和硬度就越高。 离子晶体中，质点间的作用力是静电引力，正负离子间静电 引力的大小（离子键强度）用晶格能来衡量。 二、离子键的特征 1. 离子键的本质是静电引力作用； 2. 没有方向性； 3. 没有饱和性； 只要空间允许，一个离子可以尽可能多的吸引电荷相反的离子， 没有饱和性。吸引异性电荷的数目不决定于离子的性质，而决定 于离子的相对半径及电荷的多少。 §10—2 共价键的价键理论 离子键说明了离子型化合物的形成和性质， 但不能说明相同原子组成的单质分子（如H2、 N2、Cl2等）以及电负性相差较小的元素所组 成的化合物分子（如HCl、H2O等）的形成。 经典的共价键理论：[ 1919年路易斯（Lewis G N） ] 原子间通过共用电子对结合而成的化学键称为共价键。 他认为H2、O2、HCl等分子中，两原子间可以通过共用一对 或几对电子，使每个原子都具有稳定的稀有气体电子层构型（2 电子或8电子） 局限性： 1. 无法解释共价键的方向性， 2. 无法解释有些分子中，中心原子的价电子层上 不是8电子，如SF6、PCl5等。 直到1927年海特勒（Heitler W）— 伦敦（London F）用量 子力学的成就，阐明了共价键的本质。后来鲍林等人发展这一成果: 一、价键理论要点（简称VB法，也叫电子配对法） 理论要点： ① 电负性差值不大的两个原子 各提供一个自旋相反的单电子， 两个自旋相反的未成对电子相互 靠近，发生原子轨道重叠，核间 电子密度增大，彼此配对形成稳 定的共价键； Cl?Cl ：3S2 2p5 氯原子只有一个未成对 电子，故形成共价单键； O=O ：2s2 2p4 氧原子有两个未成对 电子，故形成共价双键 N?N ：2s2 2p3 氮原子有3个未成对电子， 故形成共价三键。 共价键通常表示形式： 1.用电子式表示： 2.用结构式表示： 如： H ?? H H ? ? Cl ?? ?? ?? H H H Cl Cl Cl N N 如： N N ? ? ??? ?? ? ? ? 又如： ② 成键时要满足原子轨道的最大重叠。重叠越多，核间电子云 密度越大，形成的共价键越稳定，所以共价键尽可能沿着原 子轨道最大重叠的方向形成，称为最大重叠原理。 最大重叠 无效重叠 重叠较少 二、共价键的特征 1. 共价键的饱和性： 不成对电子均已结合成共价键后，就不能再和其它原 子发生共价结合。 2. 共价键的方向性： 由于原子轨道在空间有一定取向，所以在