第5章多原子分子的结构与性质－2012年兰州大学李炳瑞必威体育精装版结构化学课件.pdf

第5章目录

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5.1非金属元素的结构化学:8-N法则

5.2非共轭分子几何构型与VSEPR规则

5.3分子几何构型与Walsh规则

5.4共轭分子与SHMO法

5.4.1丁二烯离域大π键的SHMO处理

5.4.2简并轨道的求解与等贡献规则

5.4.3直链和单环共轭体系本征值的图解法

5.4.4分子图：π电子密度、π键级、自由价

5.4.5共轭效应

5.4.6共轭分子在现代科技中的应用

5.4.7超共轭效应

5.5饱和分子的正则轨道与定域轨道

5.6缺电子分子的结构

5.6.1缺电子原子化合物的三种类型

5.6.2硼烷中的多中心键

5.6.3金属烷基化合物中的多中心键

5.7等瓣类似性关系

5.7.1等瓣类似性概念

5.7.2八面体构型金属-配体碎片与有机碎片的等瓣类似性

5.7.3其他构型的金属-配体碎片与有机碎片的等瓣类似性

5.7.4各种配位的分子碎片的等瓣类似关系小结

5.7.5等瓣类似性原理的应用实例

5.8多原子分子的谱项

5.8.1电子组态与分子谱项

5.8.2荧光与磷光

5.9配位场理论

5.9.1晶体场理论(CFT)

5.9.2配位场理论(LFT)

5.9.3T-S图与电子光谱

5.10分子轨道对称性守恒原理

5.10.1前线轨道理论

5.10.2相关图理论

5.1非金属元素的结构化学:8-N法则

5.1非金属元素的结构化学:8-N法则

与金属相比,非金属的数量要少得

多。目前在元素周期表中有110多种元

素,非金属元素只占20余种,分布在p区

(除H的位置有不同看法外)。在p区中,

整个一列稀有气体都是非金属元素，

其余非金属元素很有规律地占据了右

上角区域。

非金属元素数量虽少，但成键规

律、结构特征都与金属元素有所不

同。

非金属单质中定域共价键占主导地位，与金属单质中金

属键占主导地位形成鲜明的对照。

金属键没有饱和性和方向性。对于金属单质结构，几何

因素起重要作用,大多数金属单质晶体采取简单的密堆积结

构。

共价键有饱和性和方向性。非金属原子以共价单键结合

时，周围通常配置8-N个原子，非金属间化合物配位也如

此。N是非金属元素的族数(按罗马数字编号系统)，这就是格

里姆-索末菲法则,即8-N法则。

稀有气体

稀有气体的N=8，8-N=0,所以是单原子分子。在低温

下，Ne、Ar、Kr、Xe单原子分子按立方最密堆积形成晶

体,而He在2.5K、6.1MPa下形成六方最密堆积晶体:

HeNeArKrXe

卤素

卤素的N=7，8-N=1,分子是双原子分子。Cl、Br、I分

222

子结晶成正交晶系晶体，三者的键长在晶体中依次渐增得较

快,化学键有所削弱（例如，I结晶后振动频率下降），分子

2

间距离却增加较慢,故分子间作用逐步增强。

碘还能形成线性I3-,进而生成负一

-

价多碘离子[(I)(I)]。含多碘离子的固

2n

体有导电性,可能是电子或空穴沿多碘

-

离子链跳移,也可能是I在多碘离子链上