2.1-2原子的电负性及晶体的结合类型6.ppt

第二章 晶体的结合 2.1 原子的电负性 （1）原子的电子分布 （2）电离能 （3）电子亲和能 （4）电负性 2.2 晶体的结合类型 （1）共价结合 （2）离子结合 （3）金属结合 （4）分子结合 （5）氢键结合 本节内容: （1）原子的电子分布 氧的电子组态为1s22s22p4 原子的电子组态，通常用字母s、p、d来表征角量子数l=0、1、2、3……,字母的左边的数字是轨道主量子数，右上标表示该轨道的电子数目。 泡利不相容原理 洪特定则 包括自旋在内，不可能存在量子态全同的两个电子 电子依能量从低到高依次进入轨道并先单一自旋平行地占据尽可能多的等价轨道。 （2）电离能 中性原子失去1个电子成为+1价离子时所需要的能量为第一电离能，从+1价离子再移去一个电子所需的能量为第二电离能。 电离能越大，原子对价电子的束缚能力越强。 电离能 4.339 6.111 6.00 7.88 9.87 9.750 11.84 13.996 元素 Na Mg Al Si P S Cl Ar 电离能 5.138 7.644 5.984 8.149 10.55 10.357 13.01 15.755 元素 K Ca Ga Ge As Se Br kr 电离能 (单位:eV) 小 大 （3）电子亲和能 中性原子获得电子成为-1价离子时所放出的能量。 B为电子亲合能。 亲和过程不能看成是电离过程的逆过程 元素 H He Li Be B C N O F Ne 理论值 72.766 -21 59.8 240 29 113 -58 120 312-315 -29 实验值 72.9 ＜0 59.8 ＜0 23 122 0±20 141 322 ＜0 元素 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 理论值 52 -230 48 134 75 205 343 -35 45 -156 实验值 52.9 ＜0 44 120 74 200.4 348.7 ＜0 48.4 ＜0 电子亲和能可以用来表示原子对价电子的束缚强弱。 （4）电负性 （用来表示原子得失电子能力的物理量） Mulliken （穆力肯）：原子的电负性=0.18(电离能+亲和能) Pauling提出计算办法： IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB Li 1.0 Na 0.9 K 0.8 Be 1.5 Mg 1.2 Ca 1.0 B 2.0 Al 1.5 Ga 1.5 C 2.5 Si 1.8 Ge 1.8 N 3.0 P 2.1 As 2.0 O 3.5 S 2.5 Se 2.4 F 4.0 Cl 3.0 Br 2.8 电 负 性 (1)周期表由上到下，电负性逐渐弱； (2)周期表越往下，一个周期内电负性的差别也越小。 对比下表各个周期,可看出以下几个规律： (3)IA 、IIA、 IIIB电负性低的元素对电子束缚较弱，价电子易于摆脱原子束缚成为共有化电子，因此在形成晶体时便采取典型的金属结合。 (4)IVB、 VB具有较强的负电性，它们束缚电子的能力较强，适于形成共价结合。 (5)周期表左端的元素负电性弱，易于失去电子；而右端的元素电负性强，易于获得电子，因此它们形成离子晶体。 总结：原子的电负性 电负性：是衡量原子得失电子难易的物理量. 定义式为： 电离势：一个原子失去一个最外层电子所需的能量. 电子亲和势：一个中性原子 获得一个电子成为负离子所放出的能量. 电负性可用来定性判断形成晶体所采取的结合类型： 1.当2个成键原子的电负性差值较大时，晶体结合往往采取离子键，由周期表的最左端与最右端的元素结合成晶体，主要是离子键. 2.1同种原子之间的成键，主要是共价键或金属键，因为原子的电负性一样大. 2.2电负性差值小的原子之间成键主要是共价键，像元素周期表中的相邻元素之间形成的主要是共价键，但是也有一定的离子键成分，价电子不仅为两个原子共享，而且还偏向电负性较大的原子一边. 电负性＝0.18（原子电离能＋电子亲和势） §2.2 晶体的结合类型 由电负性较大