化学键与分子结构.ppt

SO2、O3、NO2–等离子或分子，AX2，18e，中心原子取sp2杂化形式SO42–、PO43–等离子具有AX4的通式,总价电子数32，中心原子有4个s-键，故取sp3杂化形式，呈正四面体立体结构PO33–、SO32–、ClO3–等离子具有AX3的通式，总价电子数26N2BeCl2BCl3PCl3PCl5NH3CO2H2ON2O4N2H4O3练习：一些分子结构的分析共价键的形成与类型2p2s↑↓F↑↓F↑↓2p↑pσ键↑↓2s↑↓F↑↓F↑N原子外围电子轨道表示式2pz2px2py2pz2s↑↓2px↑2px2py2pz↑2py↑04030201N≡N分子结构分析2px2py2pz2px2pz2pyπ键π键σ键N≡N分子：1个σ键和2个π键三、价层电子对互斥理论(VSEPR)VSEPR：ValenceShellElectronPairRepulsion1940年希吉维克(Sidgwick)和坡维尔(Powell)在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型。20世纪50年代经吉列斯比()和尼霍尔姆(Nyholm)加以发展。在ABn型的分子中，中心原子A周围电子对排布的几何形状主要取决于中心原子A的价电子层中的电子对(包括成键电子对和孤对电子对)的互相排斥作用。分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种结构。价层电子对相互排斥作用的大小决定于电子对之间的夹角和电子对的成键情况。一般规律为：1价层电子对互斥理论中心内容为：2电子对之间的夹角越小排斥力越大；电子对之间斥力大小的顺序：l—l＞l—b＞b—bl：孤电子对；b：键合电子对(ii)t—t＞t—d＞d—d＞d—s＞s—st—叁键；d—双键；s—单键判断共价分子构型的一般规则确定中心原子价电子层中的电子总数和电子对数。中心原子的价层电子总数为中心原子的价电子数与配体提供的成键电子数之和。价层电子总数除以2，即为中心原子的价电子层的电子对数。根据价层电子对数，从下表中选出相应的几何构型。绘出构型图，将配对原子排布在中心原子周围，每一电子对连接一个配位原子，剩余的电子对称为孤对电子对，也排在几何构型的一定位置上。01根据孤电子对，成键电子对之间相互排斥力的大小，确定排斥力最小的稳定结构，并估计这种结构对理想几何构型的偏离程度。02在正规的共价键中，氢与卤素每个原子各提供一个共用电子，氧族元素(ⅥA族)原子作为配位原子时，可认为不提供电子(如氧原子有6个价电子，作为配位原子时，可认为它从中心原子接受一对电子达到8电子结构)；但作为中心原子时，氧族原子提供所有6个价电子，卤族原子提供所有7个价电子。01利用VSEPR推断分子或离子的空间构型时应注意的问题：02如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO43－离子中P原子的价层电子数应加上3，而NH4＋离子中N原子的价层电子数则应减去1。如果价层电子数出现奇数电子，可把这个单电子当作电子对看待。如NO2分子中N原子有5个价电子，O原子不提供电子。因此中心原子N价层电子总数为5，当作3对电子看待。：2键参数：键能、键长、键角、键的极性3分子的极性1化学键6共价键理论5分子的磁性4共价分子的性质分子结构键能：也称离解能。298K，1atm时，1mol理想气体AB离解为同状态下的A、B时的焓变。常用键能数据为平均键能值。如：1D(H-OH)=500.8KJ/molD(O-H)=424.7KJ/molD(HCOO-H)=431.0KJ/mol2常用的O-H键能为463.0KJ/mol3键长：分子中两个原子核之间的平均距离。4键角：键与键的夹角。是反映分子空间结构的重要因素。对分子的性质有较大影响。如：水的键角104.5度，为角型分子，也是强极性分子。P4的键角为60度，可知P4为正四面体。键的极性：化学键中原子核的正电荷中心和负电荷中心不重叠，则该化学键就具有极性。根据成键原子的电负性差异，可确定键极性的大小。五．σ键、π键和大π键从电子云重叠的方式来看，共价键可分为σ键和π键。当原子之间只有一对电子时，这对电子形成的化学键为单键。单键是σ键，σ键是成键的两个原子的轨道沿着两核连线方向“头碰头”进行重叠而形成的共价键。s与s轨道，s与p轨道，p与p轨道以及s、p与杂化轨道，杂化轨道和杂化轨道之间都可以形成σ键。形成p—pπ键和p—p大π键的条