第三课时路易斯结构式、共振论、等电子体、分子间作用.pptx

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2.5 路易斯结构式和共振论;. .;一、路易斯结构式的书写方法;2.分步法;第二步:画出分子骨架结构。这一步需要确定分子中 哪些原子通过共价键连在一起。化合物的分子式往往提供了构建骨架结构的信息。例如氯酸根离子的分子式 Cl O3- 暗示了下列骨架结构:;画分子骨架是分步法书写路易斯结构的关键。通常 ,将电负性相对较小的元素放在分子骨架的中心位置。例如磺酰氯 ( S O2Cl 2 )可画成下列骨架结构: ;复杂分子的结构简式常暗示了分子的骨架结构。例如 ,二甲基醚通常写成 CH3OCH3 , 其可转化成下列骨架结构: ;第三步:骨架结构中每两个价电子组成一个共价键。 由此将价电子分成两类:成键电子和非键电子。由于形成一个共价键需要两个电子 ,用分子的总价电子数减去所有共价键所含的电子数 ,可计算出分子中的非键电子数。如氯酸根离子: 26 (价电子总数 ) — 6 (成键电子数 ) = 20 (非键电子 )。;第四步:分配剩下的价电子作为非键电子 ,让每个原子 周围满足八隅体的稳定电子结构。Cl O3-中的每个氧原子已经在 Cl —O共价键中拥有两个电子 ,还需要 6个电子才能满足八隅体规则 ,因此三个氧原子共需要 18个非键电子。这样剩下的一对电子用来满足氯原子的八隅体结构,所以氯酸根的路易斯结构如下:;例1:写出 NO+ 离子的路易斯结构式. ;注意:分配非键电子时,为保证每个原子都满足八隅体规则,如若遇到缺2个电子,则以形成一个双键来补偿;如若遇到缺4个电子,则以形成一个叁键来补偿。但需注意,在结构式中每个原子提供的电子数要与它的价电子数相符。; 各原子共提供3+4×7=31个价电子;离子的一价负电荷表明还应加一个电子. 因此必须在5个原子周围画上 16 对电子的 32 个圆点; 练习:请写出SO2Cl2、HNO3、H2SO3、 CO32–和SO42–的路易斯结构式:; 有些分子可以写出几个式子(都满足8电子结构),如HOCN,可以写出如下三个式子:;q = n v-n L-n b式中,q为 n v为价电子数 n L为孤对电子数 n b为成键电子数。判断原则: ;(中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题) 羟胺和用同位素标记氮原子(N﹡)的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下: NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O,由A得到N﹡NO和NN﹡O,而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。;;路易斯结构式虽然能说明一些问题,但是它还是有一些局限性:;对于 氧分子的结构,第一种表示虽然符合路易斯结构式,但它不能表达氧分子显示的磁性,后两种表示方法对.;有些物种的合理结构能写出不止一个. 例如对 NO3- 离子而言,可以写 出能量相同的三个式子(但3个式 子都不代表NO3-离子的实际结构),此时鲍林的共振 论此时应运而生 .;2-5-2 共振论;例如:CO32-中的三个碳氧是等同的,键长均为0.128nm。 但是价键式却只能表示为: ;必须十分明确地指出:真正的杂化体或中介体是一个单一的物质,决不是几个极限式的混合物。共振论一再强调在任何时候,共振杂化体都是一个单独的物质,只能有一个结构。 根据共振论,烯丙基正离子可表示为: ;1,3-丁二烯一共可写出上面六个共振结构式。Ⅰ~Ⅵ各称共振结构式,Ⅰ~Ⅵ综合称共振杂化体,从Ⅰ~Ⅵ是靠可动电子云互相转变而成,哪一个也不是1,3-丁二烯的真实结构,不能单独表示、单纯存在,其真实结构介于Ⅰ~Ⅵ之间 ;2. 书写极限结构式遵循的基本原则 ;②电子位置变,原子的位置不变。离域所涉及到的电子一般为π电子,或为非键电子对以及容易离域到P轨道上的电子。;再如:重氮甲烷CH2N2;写出下列分子或离子可能的共振体。 ①NO3–和O3 ②SO3和CO32– ;3.极限式对共振杂化体的贡献 共振是稳定因素。共振杂化体的能量低于任一参与共振 的极限式。但并不是所有的共振结构对描述共振杂化体 的贡献是等同的。 ①含完整八隅体的结构比在价电子层上少于8个电子的 结构更稳定,贡献更大; ;② 各共振极限结构式中,共价键的数目越多,其能量越低。 ;练习:说明各共振式在下列共振杂化体结构中的贡献。 ;2.6 等电子体;例: CO2、CNS–、NO2+、N3– 具有相同的通式—AX2,价电子总数16, 具有相同的结构——直线型分子, 中心原子上没有孤对电子而取sp杂化轨道,形成直线形骨架,键角为180?,分子里有两套?34 p-p 大?键。;例:CO32–、NO3–、

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