第10章 共价键与分子间作用力.pptVIP

?键和?键 的比较 * 量子力学计算表明，两个具有 1s1 电子构型的 H 彼此靠近时， 两个 1s 电子以自旋相反的方式形成电子对，使体系的能量降低。 原子轨道重叠得越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固 第十章 分子结构 §10.1 离子键 ★§10.2 共价键 ★§10.3 分子间作用力 分子或晶体中相邻原子间强烈的相互作用力称为化学键。 离子键 共价键(配位键) 金属键 化学键的概念 §10.1 离子键 一、形成与特点 　　静电引力　　 q1 ，q2 分别为正负离子所带电量 ， r 为正负离子的核间距离。 无方向性和饱和性 与任何方向的电性不同的离子相吸引，所以无方向； 且只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。 二、影响离子键强弱及离子化合物性质的因素　　 电荷、半径: 2173 BaO 3075 2843 1265 1074 1020 935 熔点/K MgO CaO NaF NaCl NaBr NaI 化合物 电子构型: NaCl易溶于水，CuCl难溶于水。 §10.2 共价键理论 一 经典路易斯理论 1916 年，美国科学家 Lewis 提出共价键理论。认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势，求得本身的稳定。 而达到这种结构，是通过共用最外层的单电子来实现。 例如 H + H = H H 通过共用一对电子，每个 H 均成为 He 的电子构型，形成一个共价键。 ? ? ? ? 但 Lewis 没有说明这种键的实质，所以适应性不强 。 在解释 BCl 3 ， PCl 5 等其中的原子未全部达到稀有气体结构的分子时，遇到困难。 二、现代价键理论 引言：氢分子的共价键 计算表明，若两个 1s 电子以相同自旋的方式靠近，则 r 越小，V 越大。此时，不形成化学键。 V 0 －D r ro ?? ?? H2 中的化学键，可以认为是电子自旋相反配对，结果使体系的能量降低 。 从电子云的观点考虑，可认为 H 的 1s 轨道在两核间重叠，使电子在两核间出现的几率大，形成负电区。两核吸引核间负电区，使 2 个 H 结合在一起。 １、现代价键理论基本要点 (1)具有自旋相反的未成对电子的两原子相互接近时，原子轨道（电子云）重叠使核间电子云密度增大，体系能量降低，形成稳定的共价键。 (2) 两个成键原子的电子云重叠越多，核间电子云密度就越大，形成的共价键就越牢固。 ——原子轨道最大重叠原理。 共价键的特征 共价键的饱和性 （受自旋相反限制） 一个原子上的一个电子只能与另一个原子上自旋方向相反的一个电子配对； 一个原子中所含未成对电子数就是它可能形成共价键的数目。 共价键的方向性（受最大重叠原理限制 ） 共价键的方向性示意图 s-s s-p p-p 1.σ键：原子轨道以“头碰头”的形式重叠形成的共价键。 共价键的类型（σ键、 π键、配位键） σ键的电子云界面图 σ键的特点： 电子云重叠程度大，能量低。故σ键比较牢固，是首选成键方式。 π键:原子轨道以“肩并肩”式重叠形成的共价键称为π键。 π键特点： 电子云重叠程度较小，较活泼，且π键一般不能单独存在。 7N 2s22p3 2s 2p N2分子的成键方式： ?键以“头碰头”式成键 重叠程度大 键较牢固 沿键轴呈圆柱形对称 自由旋转 单独存在 ?键以“肩并肩”式成键 重叠程度小 键易断开 在通过键轴的平面上下对称 不能旋转 只能与?键共存 配位键 共用电子对由某个原子单方提供，另一个原子提供空轨道。 键参数（键能、键长、键角和键的极性等） 键能(bond energy) 在298K 和标准压力（100kPa）时，将lmol气态分子AB拆开，成为气态的A原子和B原子所需要的能量。用符号E表示，单位kJ·mol-1。 对双原子分子 ： E= DA-B 对于多原子分子 ： 键能越大，化学键越牢固，分子越稳定； 单键 双键 叁键 键长 分子中两个原子核间的平衡距离叫做键长。 通常键长越短，键越牢固。 键角 在分子中同一原子形成的两个化学键之间的夹角叫键角。 键的极性 　　非极性共价键：成键电子云无偏向、正负电荷重心重合的共价键。 　　极性共价键：成键电子云有偏向、正负电荷重心不重合的共价键。 成键原子间的电负性差值越大，键的极性就越大。 离子键可以看成是极性键的极限。 Cl Cl Cl—Cl 非极性键 Cl H H—Cl 极性键 -Cl Na+ Na—Cl 离子键