基础化学-第10章 共价键与分子间力.ppt

第十章 共价键与分子间力 (Covalent Bond and Intramolecular Force) 主要内容 第一节 现代价键理论 第二节 杂化轨道理论 第三节 价层电子对互斥理论 第四节 分子轨道理论简介 第五节 分子间的作用力 目的要求 掌握现代价键理论的要点和σ键、π健的特征。 掌握杂化轨道理论基本要点，杂化类型，特征；等性、不等性杂化概念及应用。 熟悉用价层电子对互斥理论预测分子空间构型。 了解分子轨道理论要点，熟悉第一、二周期同核双原子分子的分子轨道能级图，并能运用其同核双原子分子磁性、稳定性。 了解分子极性，熟悉分子间力类型、特点、产生原因；氢键形成条件、特征、应用。 回顾 化学键(chemical bond)：分子或晶体中相邻两原子或离子间的强烈作用力。 回顾 着重解决四个问题 分子中相邻原子间强烈作用力-价键理论 (valence bond theory,VB法) 分子的几何构型-杂化轨道理论 （hybrid orbital theory） 分子中电子的运动状态-分子轨道理论( molecular orbital theory,MO法) 分子与分子之间较弱的作用力-分子间力 第一节 现代价键理论 一、经典共价键理论→现代共价键理论 1. 要点：共价键是由成键原子双方各自提供外层单电子组成共用电子对而形成,形成共价键后，成键原子一般都达到稀有气体原子最外层的电子组态，∴稳定。 第一节 现代价键理论 2. 局限性： e均带负电，同性相斥，为什么还能形成电子对？ 有些化合物最外层e数或8e也形成稳定化学键 PCl5 →P：3s23p3+5Cl-，共5对e8 BF3 →B：2s22p1+3F-，共3对e8 第一节 现代价键理论 二、现代价键理论 （valence bond theory，简称VB法 ） 氢分子的形成与共价键的本质 第一节 现代价键理论 结果： ①基态—电子自旋方向相反→两原子靠近，r ↓→轨道发生重叠→波函数相加ψ =ψ1+ψ2 →波加强→电子出现机会多→电子云密度增大→最大重叠→核对电子吸引↑,核之斥力↓→系统能量降低→形成稳定共价键 第一节 现代价键理论 ②推斥态—电子自旋方向相同→两原子靠近，r ↓→轨道发生重叠→波函数相减ψ =ψ1-ψ2 →波抵消→电子出现机会少→电子云密度减小→重叠部分空白区(0)→核之斥力↑，核对电子吸引↓→系统能量↑ (0) →不稳定。 2.本质： 电性，波动性 第一节 现代价键理论 三、现代价键理论的基本要点 具有自旋方向相反未成对e两个原子接近时，能形成稳定的共价键 共价键的饱和性 ：一个原子有几个未成对e，便可与几个自旋相反的e配对成键。 共价键的方向性：共价键的形成将尽可能沿着原子轨道最大程度重叠的方向进行 ，称为原子轨道最大重叠原理 。如：HCl的形成 第一节 现代价键理论 四、共价键的类型 1.成键重叠方式： σ键 、π键 2.成键数目： 单键、双键、叁键 3.键的极性： 极性、非极性 4.按电子对来源： 正常共价键 配位共价键 第一节 现代价键理论 第一节 现代价键理论 第一节 现代价键理论 2．按成键情况分： 单键：NH3 N 1s22s22p3 H 1s1 双键： 三键:N2 N 1s22s22p3 第一节 现代价键理论 3．键的极性：极性和非极性(见键参数) 4．按电子对来源:正常共价键和配位共价键 配位共价键：由成键两原子中的一个原子单独提供 电子对进入另一个原子的空轨道共用而成键 条件：一个成键原子的价层有空轨道；一 个成键原子价层有孤对电子（lone pair electron） 示例：CO: C 1s22s22p2 O 1s22s22p4 第一节 现代价键理论 键能 从能量因素 (EA-B) ? 衡量共价键 (bond energy) 强度的物理量 键长(bond length) ? 成键两原子核间距 键角(bond angle) ? 键与键之夹角 键极性（bond polarity）?反映分子中正、负 电荷分布状况（由成键 原子电负性不同引起 ） 第一节 现代价键理论 五、键参数(bond parameter)—表征化学键性质物理量 1．键能(EA-B)(bond energy) —298.15K，100kPa下， 将1m