第四章物质结构基础.ppt

* BeH2,BeCl2,CO2,HgCl2,C2H2等分子的中心原子均采取sp杂化轨道成键，故其分子的几何构型均为直线型，分子内键角为180?。 （2）sp2杂化 同一原子内由一个ns原子轨道和二个np原子轨道杂化而成，这种杂化称为sp2杂化。所形成的杂化轨道称为sp2杂化轨道，它的特点是：每个杂化轨道都含有 s轨道和 p轨道成分。杂化轨道之间的夹角为120?。形成的分子的几何构型为平面三角形。 * * sp2 sp2杂化 2S2 2p1 sp2-p BF3分子的形成 （动画） F F F B B * BCl3，BBr3，SO3分子及CO32-，NO3-离子的中心原子均采取sp2杂化轨道与配位原子成键，故其分子构型为平面三角形，分子键角为120?。 * (3) sp3杂化 同一原子内一个ns原子轨道和三个np原子轨道杂化而成，这种杂化称为sp3杂化.所形成的杂化轨道称为sp3杂化轨道.它的特点是;每个杂化轨道都含有 s轨道和 p轨道成分。杂化轨道之间的夹角为109?28’。 * sp3 Sp3-S H H H H C 2s 2p C原子基态 （动画） * * H H H H c 等性杂化-------含单电子的轨道进行杂化，所形成的杂化轨道的成分与能量完全相同。 不等性杂化------含孤电子对（电子已成对，不参与成键）的原子轨道参与杂化，所生成的杂化轨道的成分与能量不完全相同。 3、等性杂化与不等性杂化 * NH3分子： 参与杂化而不参与成键 sp3-s H H H N N 几何构型：三角锥形 为什么小于109?28’ * H2O分子： H H O O 几何构型呈“V”字型， 为什么小于109?28’ * 小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型 中心原子 Be(ⅡA) B(ⅢA) C, Si (ⅣA) N, P (ⅤA) O, S (ⅥA) Hg(ⅡB) 直线形 三角形 四面体 三角锥 V型 s+p s+(3)p s+(2)p s+(3)p 参加杂化的轨道： 2 4 4 3 杂化轨道数： 成键轨道夹角： 分子空间构型： 实例 杂化轨道类型： * 四、 分子间力和氢键 q：正（负）电荷中心(电荷集中点)的电量 d：正（负）电荷中心的距离 分子极性的量度 —— 偶极矩μ（固有偶极） μ= q · d （一）分子的极性： 分子间力（范德华力）-------分子与分子之间存在的比化学键弱得多的相互作用力称为分子间力。 原子之间靠化学键结合成分子，分子之间靠分子间力聚集成S，l，g（决定物理性质）。分子间力大小与分子的极性有关。 * 偶极矩是一个矢量，其方向是从正极到负极。 如果μ=0，则分子为非极性分子 如果μ0，则分子为极性分子。μ越大，极性越强，固有偶极越大。 对于双原子分子：键有极性、分子就有极性(键的极性与分子的极性一致，而且键越强、分子的极性也越强)。 HFHClHBrHI * 如：CH4 、CCl4 无极性， CHCl3 有极性。CO2：C-O 键有极性，但分子无极性，CO2为线性分子。BF3分子无极性，为平面三角形结构，而NH3分子有极性，为三角锥结构 。 对于多原子分子：极性键组成的多原子分子不一定是极性分子，还与分子的空间构型有关系： * 由于极性分子之间永久偶极的作用（相斥或相吸），使极性分子定向排列， 这种作用力称为取向力， 1 取向力 取向力仅存在于极性分子之间 （二） 分子间力 * 诱导力存在于极性分子与非极性分子，极性分子与极性分子之间。 2 诱导力 分子间由于诱导偶极的作用而产生的作用力 非极性分子受外电场的作用 + _ 极性分子在外电场作用下，其偶极增大 * 3 色散力 各种分子均有瞬间偶极，故所有的分子都存在色散力 由于瞬间偶极的作用而产生的作用力 瞬间偶极 分子中由于电子和核的热运动,而在一瞬间正负电重心不重合而造成的偶极叫瞬间偶极 * 取向力、诱导力和色散力统称范德华力 分子 分子间力种类 非极性分子-非极性分子 色散力 非极性分子-极性分子 色散力、诱导力 极性分子-极性分子 色散力、诱导力、 取向力 * 4.分子间作用力特点 分子间作用力对物质性质的影响 范德华力的大小与物质的 m. p. ，b. p. 等物理性质有关。分子间作用力越大，熔沸点越高 （1）分子间力的能量：2～20 kJ