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第六章分子结构和共价键理论
6-1路易斯理论(LewisTheory)
6-2价键理论(ValenceBondTheory)
6-3杂化轨道理论(HybridOrbitalTheory)
6-4价层电子对互斥理论(VSEPR)
6-5分子轨道理论(MOT)
前面我们已经掌握了原子的结构。那么原子又
是以怎样的方式形成分子,形成分子以后分子的化
学键、空间构型与分子的基本性质有何关系?这就
是本章所要讨论的问题。因为只有了解了分子的结
构才能了解分子的基本性质。
本章研究问题的思路:
①原子-原子之间的相互作用即化学键。
②原子-原子之间相对位置即分子的空间构型。
③化学键、分子的空间构型与物质之间的物理性质、
化学性质之关系,即结构决定性质。
不同的外在性质反映了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
Pauling在《TheNatureoftheChemicalBond》中
提出了用得最广泛的化学键定义:
如果两个原子(或原子团)之间的作用力强的得以
形成足够稳定的、可被化学家看作独立分子物种的聚
集体,它们之间就存在化学键。简单地说,化学键是
指分子内部原子之间的强相互作用力。化学键主要分
为离子键、共价键和金属键三种类型。
6-1路易斯理论(LewisTheory)
1916年,美国科学家Lewis提出共价键理论。
认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势,
求得本身的稳定。
外层达到8电子稳定电子构型的结构式(习惯上
称为“八隅体规则”,He为2电子),可以不通过电
子转移形成离子和离子键来完成,而是通过共用电子
对来实现。
•
例如H+HHH通过共用一对电子,每
••
•
个H均成为He的电子构型,形成一个共价键。
又如H+ClHClNH3HNH
HOHOHH
2
Lewis认为,同种原子之间以及电负性相近的原子
之间可以通过共用电子对形成分子,通过共用电子对形
成的化学键称为共价键,形成的分子称为共价分子。
Lewis的贡献,在于提出了一种不同于离子键的
新键型,解释了X较小的元素之间原子的成键事实。
在Lewis结构式中,用小黑点表示电子,如:
为了表示方便,共用一对电子通常用一短线代表,
即表示形成一个单键;
用两道短线表示共用两对电子,形成一个双键,
用三道短线表示共用三对电子,形成一个叁键。
对于复杂分子,先根据分子中各原子的价电子数
计算出分子的总价电子数,写出骨架结构式,根据
“八隅体规则”判断该分子的Lewis结构式。
如甲醛(CHO),总的电子数为4+(12)+612,
2
骨架用去了三对电子,还剩下的6个电子,三种排布:
(a)(b)(c)
根据“八隅体规则”,可判断出
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