化学竞赛第二轮辅导之二《原子结构、元素周期律、分子结构》幻灯片.ppt

第一周期元素的双原子分子（离子）的分子轨道图 成键电子对受两个原子核的吸引，孤对电子对只受一个原子核的吸引，故孤对电子对(lp)比成键电子对(bp)庞大，孤电子对与成键电子对间的排斥力也较大。孤电子对与成键电子对之间的斥力使理想模型发生畸变。 如：　　 CH4 NH3 H2O 　 ∠HAH 　109.5? 107.3?、 104.5? * 电负性高的配体，吸引价电子能力强，价电子离中心原子较远，占据空间角度相对较小。 PCl3　　 PBr3 PI3 　　 　键角：100.1? 　101.5 ? 　102? * 中心原子的电负性增大时，键角将增大。 如： 　NH3　　　PH3　　　AsH3　　　SbH3 键角：107.3? 　93.3? 　91.8? 　91.3? 定义：多个原子上相互平行的 p 轨道连贯重叠在一起构成一个整体， 而 p 电子在这个整体内运动所形成的键 形成条件： ● 参与成键的原子应在一个平面上，而且每个原子都能提供1个相互平行的 p 轨道 ●大?键上的电子数必须少于形成大?键的p轨道数的两倍； n2m ●中心原子以sp2杂化最有可能形成。 作用：“离域能”会增加分子的稳定性；影响物质的理化性质 表示符号： * * 这些微粒的结构相似。 仔细观察，发现它们的原子个数相等，价电子总数也相等，这样的微粒互称为等电子体。 CO2与N2O也互为等电子体。 SO2与O3也互为等电子体。 巧的是，它们全都有一样的大π键。 互为等电子体的微粒，结构相似，性质也有相似之处。 苯中C－C的键长均相等，为139pm.介于C＝C键长（133pm）和 C－C键长（154pm）之间。是因为形成了 的大π键 * 中心O原子和配位O原子都有p轨道，共有4个电子小于轨道数的两倍6，满足上述条件即可形成离域Π键。 * 　CO2的碳原子取sp杂化轨道,它的两个未参加杂化的p轨道在空间的取向是跟sp杂化轨道的轴相互垂直。CO2分子里有两套3原子4电子符号为?34的p-p大?键。 I路易斯结构式 II分子中有2套平行p轨道 III表达大?键的结构式 * 丁二烯分子式H2C=CH-CH=CH2。4个碳原子均有3个配位原子相邻，故均取sp2杂化，形成3个s键，所有原子处于同一个平面。每个碳原子有一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面，每个p轨道里有一个电子。所以，丁二烯分子里有一个4轨道4电子的p-p大?键。 * 石墨晶体结构是层形结构，每层是由无限个碳六元环所形成的平面，其中的碳原子取sp2杂化，与苯的结构类似，每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。平行的n个p轨道共n个个电子在一起形成了弥散在整个层的n个碳原子上下形成了一个p-p大?键。电子在这个大p键中可以自由移动，即石墨晶体能导电、导热，有金属光泽。 * * * 配位键 * 配位键 ※成键原子一方提供孤电子对，一方提供空轨道 ※之前只是路易斯为了能使某些微粒的中心原子符合八隅律而提出的猜想 ※经过实验验证，猜想得以成立，并发展出了配位化合物的相关理论。 ※配位键只是成键过程比较特殊，成键的方式既可能头碰头，也可能肩并肩 ※按路易斯酸碱理论来看，提供孤电子对的一方叫做路易斯碱；提供空轨道的一方叫做路易斯酸 * 氢桥键 偶极矩 m = q ? d 大小相等，符号相反彼此相距为 d 的两个电荷（+q和-q）组成的体系称为偶极子， 其电量与距离之积，就叫做偶极矩。 分为键的偶极矩与分子的偶极矩两种。 H2 N2 CO2 CS2 H2S SO2 H2O HCl HBr HI CO HCN 0 0 0 0 3.66 5.33 6.16 3.43 2.63 1.27 0.40 6.99 分子μ /10–30C?m 例如： * 偶极矩 键的偶极矩： 可将共价键分成极性键、非极性键两大类 极性键：偶极矩大于零 非极性键：偶极矩等于零 成键两元素电负性差值越大，偶极矩越大，极性越大 从中我们发现，共价键的极性大到极限，就是离子键 * 偶极矩 分子的偶极矩： 可将分子分成极性分子、非极性分子两大类 极性分子：分子中正负电荷的重心不重合，偶极矩大于零 非极性分子：分子中正负电荷的重心重合，偶极矩等于零 * 极化与变形 * * 极化与变形 * 极化与变形 * 极化与变形 * 极化与变形 * 极化与变形 * 极化与变形 * 极化与变形 * 极化与变形 * 软硬酸碱理论 概念： 体积小，正电荷数高，可极化性低的中心原子称作硬酸 体积大，正电荷数低，可极化性高的中心原子称作软酸 电负性高，极化性低，难被氧化的配位原子称为硬碱 反之为软碱。 硬酸和硬碱以库仑力作为主要的作用力 软酸和软碱以共价键力作为主要