化学键与分子结构PPT课件.ppt

第十章 化学键与分子结构 除稀有气体以外，其它原子都是不稳定结构，而是以分子的形式存在，并且参与化学反应，因此，研究分子结构对化学反应及其规律具有重要意义。 物质的分子是由原子组成，原子之所以能结合成分子，说明原子之间存在着相互作用力，那么是什么样的作用力呢？直到19世纪末，电子的发现和近代原子结构理论的建立以后，对化学键的本质才获得较好的阐明。 1916年德国化学家科塞尔(Kossel)根据稀有气体具有稳定结构的事实提出了离子键理论。它能说明离子型化合物的形成，但不能说明相同原子分子的形成(O2、H2等)。1916年美国化学家路易斯(Lewis)提出了共价键理论，他认为分子的形成是由原子间共享电子对的结果。 本章将在原子结构的基础上，重点讨论分子的形成过程及有关化学键理论。 §10-1 离子键理论（P173） 活泼金属原子与活泼的非金属原子所形成的化合物，如，NaCl，CaO等，通常是离子型化合物。 其特点：以晶体形式存在， 有较高的熔点和沸点， 熔融状态和水溶液均能导电。 10-1、离子键的形成 离子键理论认为： 电负性小的活泼金属原子和电负性大的非金属原子相遇时，容易发生电子的得失而产生正、负离子，达到稳定结构的倾向； 所谓稳定结构，对于主族元素来讲，它们所生成的离子多数都具有稀有气体结构，即p轨道为全充满状态。 如：钠 1s22S22p63s1 → 1s22S22p6 氯 1s22S22p63s23p5 → 1s22S22p63s23p6 对过渡元素，比较复杂，外层的 s 轨道和d 轨道电子可以以不同数目失去。 原子间发生电子的转移而形成具有稳定结构的正、负离子，从能量的角度上看，一定会有能量吸收和放出，而且新体系的能量一般也是最低的。 如：Na(g) – e →Na+(g) + 496 kJ.mol-1 Cl(g) + e →Cl-(g) - 348.7 kJ.mol-1 而：Na(g) + Cl(g) →NaCl(g) - 450kJ.mol-1 说明Na+和Cl-之间有强的吸引力。 这种由原子间发生电子的转移，形成正负离子，并通过静电作用而形成的化学键叫离子键。 生成离子键的条件是： 原子间电负性相差较大，一般大于1.7左右; 易形成稳定离子; 形成离子键, 释放能量大 . 10-2、离子键的特点 离子键的本质是静电作用力 离子键的强度一般用晶格能U来代表。 离子键没有方向性（P150） 离子键没有饱和性 离子键的离子性与元素的电负性有关。 电负性差越大，它们之间键的离子性也就越大。 1-3、离子的特征（P174） 离子型化合物的性质与离子键的强度有关，而离子键的强度又与正、负离子的性质有关。一般离子具有三个重要的特征：离子的电荷、离子的电子层结构和离子半径。 离子的电荷 正离子的电荷数就是相应原子失去的电子数；负离子的电荷数就是相应原子获得的电子数。 一般对主族元素，元素得失电子数目是以生成稀有气体的结构为准。所以正离子的电荷通常多为+1，+2，最多为+3或+4，负离子电荷通常为-1，-2，而电荷为-3或-4的多为氧酸根或配合离子。 离子的电荷对离子间的相互作用力影响很大，离子电荷越高，与相反电荷间的吸引力越大，U越大，离子键越强，离子化合物的熔点和沸点越高。 离子的电子层结构 原子究竟能形成何种电子层构型的离子，除决定于原子本身的性质和电子层构型本身的稳定性外，还与其相作用的其它原子或分子有关。 一般简单的负离子( F-、Cl-、O2-)等，其最外层都具有稳定的8电子结构。 对正离子情况复杂得多。 ①、2电子构型： Li+，Be2+ ②、8电子构型： Na+，Mg2+ ③、18电子构型： Zn2+，Hg2+ ，Cu+，Ag+ ④、18+2电子构型：Pb2+，Sn2+ ⑤、