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第7章 化学键理论概述 7-1 离子键理论 7-2 共价键理论 7-3 金属键理论 7-4 分子间作用力 　　一组杂化轨道中，若参与杂化的各原子轨道 s、p、d 等成分并不相等，则杂化轨道的能量不相等，这种杂化称为不等性杂化。 参与轨道杂化的原子轨道不仅包含未成对电子的原子轨道，也包含成对电子的原子轨道，这种情况下的杂化经常是不等性杂化。 不等性杂化 图 7－22 水分子中 O 原子的不等性杂化与水分子的构型 按 sp3 杂化轨道的四面体空间取向，两个 O－H 键之间的夹角应为 109?28’，实际上由于两对孤对电子不参加成键，电子云集中在氧原子周围，对成键电子对所占据的杂化轨道有排斥作用，导致两个 O-H 键之间的夹角减小为 104.5?。 　　用杂化轨道理论讨论问题，是在已知分子几何构型尤其是键角的基础上进行的。由于配体的不同，可能导致键角的不同，这时参与杂化的轨道在形成的杂化轨道中的分配就会不相等。这种杂化也应算作不等性杂化，尽管几个杂化轨道中的电子数是相等的。 关于杂化轨道的波函数的计算，将在后续的结构化学中学习，得到了各杂化轨道的波函数，自然会解决等性杂化和不等性杂化的问题。 3 杂化理论与价层电子对互斥理论的关系 a ) 电子对构型直接与杂化类型相关联。 b ) 等性杂化 价层电子对数和配体数相等； 不等性杂化 价层电子对数大于配体数目。 c ) 未参加杂化的电子与重键的形成有关 。 d ) 孤对电子影响键角 。 在等性杂化中由分子构型（与电子对构型一致）可以直接看出杂化方式。但在不等性杂化中，分子结构与杂化方式没有直接的关系，关键是电子对构型可以直接标志杂化方式。故电子对构型非常重要。 价层电子对互斥理论 预测分子的空间构型， 而杂化轨道理论 解释分子的空间构型 例 2 判断下列分子和离子的几何构型，并指出中心原子的轨 道杂化方式。( 总数，对数，电子对构型 ，分子构型，杂化方式 ) I3－ CS2 SO42－ Xe F4 解： 总数 10 4 8 12 对数 5 2 4 6 电子对构型 三角双锥 直线形 正四面体 正八面体 分子构型 直线形 直线形 正四面体 正方形 杂化方式 sp3d sp sp3 sp3d2 3 ? 键与大 ? 键 图 7－24 苯分子大 ? 键示意 A、 ? 键 :两个p轨道肩并肩重叠，形成? 键。 B、大 ? 键 在一个平面形的多原子分子中，如果相邻原子中有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化的原子轨道，那么这些轨道可以互相重叠，形成多中心 ? 键，又称为“共轭 ? 键”或“非定域 ? 键”，简称大 ? 键。 分析：在 NO2 分子、丁二炔（HC?C-C?CH）分子、 CO2 分子中的大 ? 键。 C、形成大 ? 键的条件 （1）成键的原子需在一个平面上。 （2）每个原子都有未杂化的p轨道，且p轨道垂直分子所在的平面 （3）电子总数小于成键轨道数目的2倍 1985 年发现的 C60 分子, 具有酷似足球的笼状结构，由二十面体截顶得到三十二面体，包括 12 个正五边形和 20 个正六边形，每个正五边形均与 5 个正六边形共边，六边形则将12个五边形隔开。 量化计算表明每个碳原子采取sp2.28杂化，近似看作 sp2 杂化，每个碳原子用三个含有成单电子的 sp2 杂化轨道与三个相邻碳原子的 sp2 杂化轨道重叠形成三个 ?