无机化学7章 共价键与分子的结构.ppt

第 7 章 共价键与分子的结构 因此，对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道时 , 有两种组合方式 : s-s 、 s-p x 、 p x -p x 、 （对 x 轴） 组成 σ 分子轨道； p y - p y （对 xz 平面）、 p z - p z （ 对 xy 平面）组成 π 分子轨道。 第 7 章 共价键与分子的结构 p - p 原子轨道的组合 : “头碰头”方式 : 第 7 章 共价键与分子的结构 “肩并肩”方式 : p - p 原子轨道的组合 : 第 7 章 共价键与分子的结构 ＋＋重叠 ＋－重叠 ＋－重叠 ＋＋重叠 ＋＋重叠 ＋＋重叠 ＋－重叠 ＋－重叠 第 7 章 共价键与分子的结构 能量相近原则： 只有能量相近的原子轨道才 能有效组合成分子轨道 当 H 原子和 F 原子形成 HF 分子时，根据能量近似 原则， H 原子的 1s 轨道只能和 F 原子的 2p 轨道组 合才有效。 例如， H 原子的 1s 轨道的能量为 -1312 kJ· mol -1 F 原子的 1s 、 2s 和 2p 轨道的能量分别为 -67181 、 -3870.8 和 -1797.4 kJ· mol -1 第 7 章 共价键与分子的结构 (4) 电子在分子轨道中的排布也遵守 Pauli 不相 容原理、能量最低原理和 Hund 规则 。 轨道最大重叠原则： 重叠程度越大，组合的 分子轨道能量越低 , 所形成的化学键愈牢固 . 具体排布时，应先知道分子轨道的能级顺序。 分子轨道能级顺序主要借助于分子光谱实验 来确定。 第 7 章 共价键与分子的结构 3. 分子轨道的能级 (1) 同核双原子分子的轨道能级图 第 7 章 共价键与分子的结构 ? 1 s ? 1s* ? 2 s ? 2s* ? 2 px ? 2 py = ? 2 p z ? 2 p y * = ? 2 p z * ? 2 p x * ? 1 s ? 1s* ? 2 s ? 2s ? 2 py = ? 2 p z * ? 2 px ? 2 p y * = ? 2 p z * ? 2 p x * (O,F ： 2S 、 2P 能量差大） 第 7 章 共价键与分子的结构 第 七 章 共价键与分子的结构 第 7 章 共价键与分子的结构 7.1 价键理论 7.2 杂化轨道理论 ※7.3 价层电子对互斥理论 7.4 分子轨道理论简介 7.5 分子间力与氢键 7.6 晶体的结构与性质 第 7 章 共价键与分子的结构 ◆ 共价键本质 : 电性 成键的两原子轨道最大程度地重叠，两核间 的电子云密集区与两核的强烈吸引作用。 上节课回顾 7.1 价键理论 第 7 章 共价键与分子的结构 1) 电子配对原理 价键理论 (valence bond theory), (VB 法 ) 的要点 : 2) 最大重叠原理 共价键特征 : 饱和性 方向性 共价键的类型 ? 键 ? 键 配位 键 σ键 π键 重叠方式 头碰头 肩并肩 重叠部分 沿键轴呈圆柱形 对称分布 垂直于键轴呈镜 面反对称分布 重叠程度 较大 较小 存在方式 可单独存在 与σ键共存 稳定性 较牢固 较易断开 例 s - s , s- p x , p x - p x p y - p y , p z - p z 第 7 章 共价键与分子的结构 ■ 配位键形成条件： ①一个原子的价电子层有孤电子对 ②另一个原子的价电子层有空轨道 第 7 章 共价键与分子的结构 5. 键参数 键参数 表征化学键性质的物理量 键能 键长 键角 键的极性 (bond energy) (bond length) (bond angle) (bond polar) 第 7 章 共价键与分子的结构 价键理论 共价键的形成 共价键的方向性和饱和性 说明了 解释了 无法解释