无机化学-孙东-第九章 共价键和分子间作用力.PPTVIP

能量相近原则. 主族元素：sp3,sp2,sp副族：dsp2,d2sp3,sp3d2 杂化前后轨道数目不变. 杂化轨道理论基本要点： 一条 s轨道和三条 p轨道杂化，形成四条sp3 杂化轨道； 一条 s轨道和二条 p轨道杂化，形成三条sp2 杂化轨道； 一条 s轨道和一条 p轨道杂化，形成二条sp 杂化轨道； 杂化后轨道伸展方向,形状发生改变，成键能力增强. 杂化轨道理论基本要点： 杂化轨道不同原来的 轨道。杂化轨道有自己的波函数、能量、形状和空间取向。 如 sp 杂化 + + + = + 成键能力： sp3sp2spps 夹角 杂化轨道理论基本要点： sp ? 180o sp2 1/3 120o sp3 ? 109o28 试说明BF3分子的空间构型。 sp2杂化实例: 激发 B F F F B: 2s 2p sp2杂化 2s 2p sp2 2p ∠FBF=120o (平面三角形) 试说明BeCl2分子的空间构型。 sp杂化实例: Be Cl Cl Be: 2s 2p 激发 2s 2p sp杂化 sp 2p ∠ClBeCl=180o （直线形） 等性杂化(equivalent hybridization): 参与杂化的轨道均含有单电子或均是空轨道。 例如CH4是sp3等性杂化。 有孤对电子占据的原子轨道参与杂化。 例如NH3、H2O是sp3不等性杂化。 不等性杂化(nonequivalent hybridization) 杂化分类 NH3 : 不等性sp3杂化实例1: N H H H ∠HNH=107o18 N: 2s 2p 不等性sp3杂化 sp3 ∠HNH=90o 三角锥形 H2O: 不等性sp3杂化实例2: O H H ∠HOH=104o30 O: 2s 2p 不等性sp3杂化 sp3 V 字形 9.2 分子间的作用力和氢键 一、共价分子的极性 分子是显电中性的，但从分子内部电荷的分布看，存在两个正负电荷重心。 若正、负电荷重心 极性分子(polar molecule) 非极性分子(non-polar molecule) 不重合： 重合： （一）共价分子极性的判断 双原子分子 多原子分子 极性共价键 — 极性分子 非极性共价键 — 非极性分子 H2 、Cl2 、O2 示例 HCl、HF 极性共价键 非极性共价键— 非极性分子 S8、 P4 对称—非极性分子 (分子构型) CO2 、CH4、BF3 H2O、CHCl3、NH3 不对称—极性分子 (二) 分子极性大小的量度  若正电（ 和负电 ）重心上的电荷的电量为 q ，正负电重心之间的距离为 d （ 称偶极矩长 ），则偶极矩 μ = q d 。 极性分子极性的大小可以用偶极矩 μ来度量。 偶极矩以德拜（D）为单位，1D= 1.0 ? 10－30 C·m。 可以通过下列的数据体会偶极矩单位 D 的大小： HI HBr HCl NH3 H2O 乙醚 μ/ D 0.38 0.79 1.03 1.66 1.85 1.15 μ≠0: 极性分子，μ越大，分子极性越大； μ= 0: 非极性分子，如H2、CO2 、CH4、BCl3 双原子分子的偶极矩就是极性键的键矩。 BCl3 分子 H2O 分子 多原子分子的偶极矩是各键矩的矢量和。 极性分子的偶极矩称为永久偶极。 偶极矩是一种矢量 (三) 分子的极化 非极性分子在外电场的作用下，可以变成具有一定偶极矩的极性分子。 诱导偶极用 ? μ 表示， 其强度大小和电场强度成正比，也和 分子的变形性成正比。所谓分子的变形性，即分子的正负电重心 的可分程度，分子体积越大，电子越多，变形性越大。 而极性分子在外电场作用下，其偶极也可以增大。 在电场的影响下产生的偶极称为诱导偶极。 (四)瞬间偶极 分子由于运动，原子核和电子之间发生相对位置变化 … … 其正负电重心可有瞬间的不重合。 这种由于分子在一瞬间正负电重心不重合而造成的偶极叫瞬间偶极。 瞬间偶极和分子的变形性大小有关。 二、范德华力 [定义] 分子之间的弱吸引力（分子间作用力）。 取向力， 诱导力， 色散力 （一）范德华力的分类 范德华力作用能很小，一般为2 ~ 20kJ·mol-1，不属于化学键范畴； 1、取向力(orientation force)