[理学]基础化学.ppt

理论的基本要点： 分子或离子的空间构型取决于中心原子周围的价层电子对数。价层电子对是指σ键电子与孤对电子。 价层电子对间尽可能远离以使斥力最小。 价层电子对间的斥力大小： 孤对—孤对孤对—成键成键—成键 推断分子或离子的空间构型的具体步骤 确定中心原子的价层电子对数，判断电子对的空间构型。 AXm型分子中，中心原子价电子层中电子对的数目为： 注意： O3分子的结构 O3 中心原子 O 价层电子对数： (6+0×2)/2=3 价电子对构型平面三角形。分子构型为V型 PCl3的分子结构 PCl3 中心原子P的价层电子对数： (5+1×3) /2= 4 价电子对的构型为四面体，分子构型为三角锥形。 CO2的分子结构 CO2 中心原子C的价层电子对数为： （4+0×2)/2=2 价电子对构型和分子构型都为线形。 OF2的分子结构 OF2 中心原子O的价层电子对数为： （6+1×2）/2=4 价电子对构型为四面体，分子构型为V型 分子轨道理论 键级 物质磁性实验发现，凡有未成对电子的分子，在外加磁场中必须磁场方向排列，分子的这种性质叫顺磁性，具有这种性质的物质称顺磁性物质，反之，为反磁性。 O2[KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2 (π*2py)2(π*2pz)1] 所以O2分子具有顺磁性。 节面 ns – ns 原子轨道的组合 ? ns σ ? ns 原子轨道与分子轨道的形状。 ns 不同对称性的原子轨道组成不同类型分子轨道 ns – ns原子轨道组合：σns；σ?ns p原子轨道与?分子轨道的形状 2pZ,A 2pZ,A 2pZ,B 2pZ,B 原子轨道 分子轨道 反键 成键 2pZ,A 2pZ,B 原子轨道 分子轨道 反键 成键 p原子轨道与?分子轨道的形状 例：H、Cl、O、Na各原子有关价轨道的能量为： 1s(H)=-1318KJ/mnl 2p(O)=-1322KJmnl-1 3p(Cl)=-1259KJmnl-1 3p(Na)=-502KJmnl-1 H原子的1s轨道可与Cl原子的3p和O原子的2p轨道组合成分子轨道，而Na原子的3s轨道则不能与之组合，只发生电子转移形成离子键。 能量相近原则 只有能量相近的原子轨道才能组成有效的分子轨道。 原子轨道组成分子轨道时必须沿最大重叠的方向重叠组合。 上述的三条原则中，对称性原则是首要的，它决定原子轨道能否组成分子轨道，而后两者只是决定组合的效率问题。 最大重叠原则 和电子填充原子轨道的三原则相同： 能量最低原理、保里不相容原理、洪特规则 N2的电子构型： O2的电子构型： 或 或 分子轨道中电子的排布原则 键级的意义：同种原子形成的键，键级越大,键长就越短,键能就越大,键级=0,表示没有成键作用，例如He2分子不存在，它的键级=0 。 键级= ———————————————————————————— 成键轨道电子总数 - 反键轨道电子总数 2 2H(1s1)─→H2 [(?1s)2] 键级 = 1 2He(1s2)─→He2 [(?1s) 2 (?1s*)2] 键级 = 0 2N(1s22s22p3)─→N2[KK(?2s)2(?2s*)2 (?2p)4(?2p)2] 键级 = 3 2O(1s22s22p4)─→O2[KK(?2s) 2(?2s*)2(?2p) 2(?2p) 4(?2p*)2] 键级 = 2 ?1s ?*1s ?2s ?*2s ?*2p ?2p ?2p 1s 1s 2s 2s 2p 2p 1s 1s 2s 2s 2p 2p ?1s ?*1s ?2s ?*2s ?2p ?2p ?*2p 能量 ?*2p ?*2p 图(a ) 图(b) 适合O2、F2分子 适合B2、N2等分子 预言分子的顺磁性与反磁性 理论要点： 1.原子在形成分子的过程中,同一原子能量相近