无机化学第6章化学键与分子结构研究.ppt

第6章 化学键和分子结构 6.2.4.1 杂化轨道的概念 在电子配对假说的基础上，1931年由Pauling提出了杂化轨道理论。 6.2.4.1 杂化轨道的概念 在形成CH4分子时，由于C原子的1个2s电子可被激发到2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道杂化形成4个能量相等的sp3杂化轨道。4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠成键，形成CH4分子。所以4个C-H键是等同的。 2. spd型杂化 ? sp3d杂化 PCl5(g)的几何构型为三角双锥。 sp3d杂化 P： 3s23p3 sp3d ? sp3d2杂化 SF6的几何构型为八面体。 sp3d2杂化 S： 3s23p4 sp3d2 杂化轨道与分子空间构型 BeCl2,CO2 BF3,AlCl3 CH4,CCl4 PCl5 SF6,SiF6 直线形 平面三角形 四面体 三角双锥 八面体 2 3 4 5 6 sp sp2 sp3 sp3d sp3d2 实例 分子几何构型 键角 杂化轨道数目 杂化轨道 120 ° 180 ° 109.5 ° 90 ° 90 ° , 120 ° 2- 3.不等性杂化 参与杂化的原子轨道s,p和d等成分不相等，所形成的杂化轨道是一组能量彼此不相等的轨道。 sp3不等性杂化：NH3 , H2O。 3. 就只含单键的AXmLn分子而言 AXmLn分子的几何构型与价层电子对的排布方式 SnCl2 V形 AX2L 1 2 BF3 三角形 AX3 0 3 3 BeCl2 直线形 AX2 0 2 2 实例 分子几何构型 VP排布方式 AXmLn n m VPN XeF2 直线形 AX2L3 3 2 ClF3 T形 AX3L2 2 3 SF4 变形四面体(跷跷板形) AX4L 1 4 PCl5 三角双锥 AX5 0 5 5 实例 分子几何构型 VP排布方式 AXmLn n m VPN XeF4 正方形 AX4L2 2 4 ClF5 四方锥 AX5L 1 5 SF6 八面体 AX6 0 6 6 实例 分子几何构型 VP排布方式 AXmLn n m VPN 分子或离子几何构型的推断步骤： 1. 确定中心原子的价层电子对数 分子几何构型的预测 VPN= [A的价电子数+X提供的价电子数 ±离子电荷数( )] 负 正 1°中心价层电子的总数和对数 a ) 中心原子价层电子总数等于中心 A 的价电子数 ( s + p ) 加上配体 B 在成键过程中提供的电子数 。 如 CCl 4 4 + 1 ? 4 = 8 b) 氧族元素的原子做中心时，价电子数为 6 。如 H2O 或 H2S 。 做配体时，提供电子数为 0 。如在 CO2 中。 c ) 处理离子时，要加减与离子价数相当的电子，如 PO4 3－ 5 + 0 ? 4 + 3 = 8 ， NH4＋ 5 + 1 ? 4 －1 = 8 。 d ) 总数除以 2 ，得电子对的对数 。总数为奇数时，商进位 。例如总数为 9，则对数为 5 。 2 °电子对数和电子对空间构型的关系 电子对相互排斥，在空间达到平衡取向。 2 对电子 直线形 只有一种角度，180°。 3 对电子 正三角形 ? ? A ? ? ? ? 只有一种角度，120°。 只有一种角度，109°28′。 有三种角度，90 ° ， 120°，180°。 5 对电子 三角双锥 4 对电子 正四面体 A ? ? ?