基础化学-第4章-分子结构cz2011课件.ppt

本 章 内 容 掌握内容： ?离子的电子构型，离子的极化作用、变形性；?共价键的本质及特征、σ键、π键、配位键；利用杂化轨道理论解释分子的空间构型；利用价层电子对互斥理论推测分子的空间构型和杂化轨道类型；?配合物的定义、组成、命名；配合物的价键理论，中心离子的杂化轨道类型，配离子的空间构型；内轨型、外轨型配合物及其稳定性和磁性；?氢键、分子间力的类型及存在范围。 熟悉(理解)内容： 离子的极化作用对离子化合物性质的影响；共价键的形成；键价理论在解释配合物结构、组成及性质方面的应用；分子的极性、变形性及其对共价化合物性质的影响；一般化学键与氢键的异同。 较强的静电吸引力 分子间形成了较强的结合力 分子内氢键阻碍了分子间氢键的形成，因此。 —取向作用—变形 极化作用 配位单元可以是阳离子阴离子或是中性分子。 配位化合物是电中性的 配合物的内界是特征部分，不可缺少。 配位数也就是配位键的数目 内界外界都要写上电荷。 中心离子的空轨道进行杂化；配体 提供的孤对电子进入杂化轨道形成配键； 中心离子的杂化方式决定配合物的空间构型 杂化轨道包括价电子轨道，还包括能量相近的空轨道。 极化作用大小由极化能力和变形性决定。 离子势来衡量。 跟电场强度有关；d电子对核的屏蔽作用较小，有效核电荷大。但如果复杂离子的电荷高时，也有一定极化能力。 负离子因为是对电子的诱导，所以电荷越少，诱导力越强。 产生电场弱，极化能力弱，自身变形性大。 复杂离子中心原子的氧化数高，对称性高，结构紧密，因此变形性小。 阳离子极化力强。阴离子半径较大，外壳层上有较多的电子，容易发生变形，极化率高。 一般正离子引起负离子的极化是主要的，所以负离子的极化率比正离子的极化率大，且离子半径愈大，极化率愈大 氢键具有方向性 氢键的方向尽可能地与H-X键轴保持同一方向，即 X?H……Y在同一直线上（Y孤电子对的对称轴一致） 氢键具有饱和性 氢键形成后，再有电负性高的原子靠近时，受到已结合X和Y原子的排斥作用，即一个H原子只能形成一个氢键。 氢键的特点 氢键的键能与元素的电负性有关 氢键的强弱与X、Y的电负性有关，它们的电负性越大，氢键越强。 另外还有原子半径有关：Cl原子的电负性虽大，但原子半径较大，形成的氢键很弱。 弱键 一般认为氢键主要是静电力导致的。氢键又不同于共价键，它的键能比共价键小得多，E < 40kJ·mol-1 ，稍强于范德华力。 F、N、O 氢键对物质物理性质的影响 分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响不同 分子间氢键使物质的熔点、沸点升高，溶液的密度、粘度、溶解度增大； 分子内氢键使化合物熔点、沸点降低，气化热、升华热减小，溶解度减小。 m.p. = 45°C m.p. = 114°C 本章作业： P 324 2, 6, 7, 8, 9 P 368 1, 2, 3, 4 第8题要求列表写出各分子(离子)的VP、LP、电子对构型、分子(离子)构型和中心原子的杂化类型 预习：物质的聚集状态（教材第3章） * 都知道物质是由分子组成的，但是有没有思考过这几个问题： 相互作用之后形成什么？化学键 形成之后是什么样的一个构型？——分子结构、构型,以水和CO2为例说明。 分子和分子之间靠什么作用力在相互作用呢？分子间作用力 这个作用力的实质是什么？静电作用 * * * 1916年美国化学家路易斯提出了共价键的概念：原子原子之间共用电子对——共价键——经典的共价键理论； * 1927年海特勒＆伦敦将量子力学应用到分子结构上，阐述了共价键的本质；Pauling建立了现代价键理论——电子配对 1932年密歇根＆洪特提出了分子轨道理论，从此就形成一个完整的体系结构。 完整共价键理论包括：价键理论；杂化轨道理论；价层电子互斥理论；分子轨道理论 * 以乙烯（1个σ1个π）和氨气（3个σ）为例说明是那些是π键那些是σ键？ 共同点都是共价键。Σ键和π键的稳定行呢？σ键>π键的。 不同的原子提供单电子（即成键原子各提供单电子）。但如果是由一个提供空轨道，另一个提供孤对电子呢？那会形成什么呢？ * 其基本要点：成键时能级相近的原子轨道相混杂，形成新的价电子轨道——杂化轨道； 杂化前后轨道数目不变； 杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。 氢键的种类 注：正常共价键与配位键的区别仅在于键的形成过程中 价层电子对互斥理论能很好的解释分子的空间构型，但无法解释另外一些试验事实，如：O2分子具有顺磁性（即具有未成对的单电子），而按价层电子互斥理论， 无单电子。这就是该理论的局限性。 原子在相互接近时，都具有达到稳定的稀有气体电子结构的趋势。 静电作用包括电荷吸引和原子核排斥和电子排斥