无机化学课件--第二章化学键与分子结构.ppt

Lewis结构式的画法 1. 计算出分子（或离子）的σ键、π键、孤电子对的数目。设： nV——价电子对总数 ；nσ——σ键数 nπ——π键数； nl —孤电子对数 h – 轻（氢）原子数； q– 重原子数（非氢原子数） 若非氢原子成环，应有 nσ=q+h ; nπ=3q- nV 若非氢原子成链，应有 nσ=q+h-1 ; nπ=3q- nV+1 nV = nσ+ nπ+ nl 2. 进行原子排布。 3. 画出结构式。 4. 注明各原子的形式电荷。 5. 判断稳定结构式。 Lewis结构式的画法 1. 计算出分子（或离子）的σ键、π键、孤电子对的数目。设 nV——价电子对总数 ；nσ——σ键数 nπ——π键数； nl —孤电子对数 h – 轻（氢）原子数； q– 重原子数（非氢原子数） 若非氢原子成环，应有 nσ=q+h ; nπ=3q- nV 若非氢原子成链，应有 nσ=q+h-1 ; nπ=3q- nV+1 nV = nσ+ nπ+ nl 2. 进行原子排布。 3. 画出结构式。 4. 注明各原子的形式电荷。 5. 判断稳定结构式。 电子对斥力大小的顺序： 1. l-l l-b b-b 例如：I3- 的结构 VP= （7+2+1）/2=5 电子对理想几何构型 可能的分子结构为(a)、(b)、( c)三种： 2. t-tt-dd-dd-ss-s 3. Xw-XwXw-XsXs-Xs (X配位原子电负性w弱，s强） 例如：比较NF3和NCl3 的键角大小 4.处于中心原子的全充满价层里的键合电子之间的斥力大于处在中心原子未充满价层里键合电子之间的斥力。 VSEPR理论的局限性： VSEPR理论没有考虑原子间成键的许多细节，对极少数化合物判断不准确。如CaF2 SrF2 BaF2 是弯曲形而不是直线性。也无法说明配为数为4而取平面正方形和配为数位5取四方锥形的化合物，也不能用于过度金属化合物，除非金属具有充满半充满或全空的结构。在涉及分子能级关系时更是无能为力。  2.2.1 现代价键理论（电子配对法，简称VB法。Valence Bond Thoery) 它是海特勒和伦敦用量子力学处理H2分子问题所得结果的推广。 当两个H原子相互靠近时，如果两个H原子的单电子自旋方向相同，原子间发生排斥，称为推迟态，此时，两核间概率密度几乎等于零，而且越靠近，体系能量越高，说明两个H原子未发生键合。 如果两个H原子靠近时其单电子自旋方向相反，两个原子轨道发生重叠，两核间概率密度增大，而且当核间距为74pm（实验值，理论值87pm)时，两原子发生最大重叠，此时能量最低，并低于两个孤立的H原子能量之和，说明两个H原子形成了稳定的共价键。 价键理论（Volence Bond Theory），又称电子配对法，简称VB法，其基本要点如下： 1. 原子接近时，自旋相反的未成对单电子相互配对，原子核间的电子云密度增大，形成稳定的共价键。 2.? 一个原子有几个未成对电子，便能和几个来自其他原子的自旋方向相反的电子配对，生成几个共价键。 3. 成键电子的原子轨道在对称性相同的前提下，原子轨道发生重叠，重叠越多，生成的共价键越稳定——最大重叠原理。 （二）共价键的特点 共价键的结合力的本质是电性的. 共价键的特点是既有饱和性，又有方向性。 1. 饱和性 共价键的饱和性是指每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。 2.??方向性 根据最大重叠原理，在形成共价键时，原子间总是尽可能地沿着原子轨道的最大伸展方向成键。共价键具有方向性的原因是因为除了s原子轨道是球形对称以外，p、d、f原子轨道具有一定的方向，只有沿着它具有的方向才能满足最大重叠的条件。 例如：在形成氯化氢分子时，氢原子的1s电子与氯原子的一个未成对电子（设为3px）形成共价键，s电子只有沿着p 轨道的对称轴（x轴）方向才能达到最大程度的重叠，而形成稳定的共价键，如图2-8。 （三）共价键的分类 根据原子轨道重叠方式的不同，共价键可分为σ键和π键。 　1. σ键 成键原子轨道沿着两核的连线方向,以“头碰头”的方式发生重叠形成的共价键称为σ键。 其特点是原子轨道重叠部分沿键轴方向具有圆柱形对称，如图2-6。 由于原子轨道在轴向上重叠能发生最大程度的重叠，故σ键的键能大而且稳定性高。 2. π键 成键原子轨道沿两核的连线方向，以“肩并肩”的方式发生重叠形成的共价键称为π键，其特点是原子轨道重叠部分是以通过一个键轴的平面呈镜面