無機化學 第八章 分結構

1、物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)分子的性質(zhì)分子的性質(zhì)分子的結構分子的結構第八章第八章 分分 子子 結結 構構molecular structure 我們把分子內(nèi)部直接相鄰原子間的強的相互我們把分子內(nèi)部直接相鄰原子間的強的相互作用力稱為作用力稱為化學鍵化學鍵(chemical bond)?；瘜W鍵有三種類型：化學鍵有三種類型： a.離子鍵離子鍵 (ionic bond) b.共價鍵共價鍵 (covalent bond) c.金屬鍵金屬鍵 (metal bond)分子的幾何形狀及晶體結構分子的幾何形狀及晶體結構? 第一節(jié)第一節(jié) 離子鍵離子鍵? 第二節(jié)第二節(jié) 共價鍵共價鍵* *? 第三節(jié)第三節(jié) 分子的幾何形狀與物

2、理性質(zhì)分子的幾何形狀與物理性質(zhì)* *? 第四節(jié)第四節(jié) 分子間作用力分子間作用力* *? 第五節(jié)第五節(jié) 晶體結構晶體結構【內(nèi)容提要【內(nèi)容提要】第一節(jié)第一節(jié) 離子鍵離子鍵n na（2s22p63s1）n cl（3s23p5） 離子鍵離子鍵(ionic bond) ：相反電荷的正、負離相反電荷的正、負離子通過靜電作用而形成的化學鍵。子通過靜電作用而形成的化學鍵。一、離子鍵的形成與特點一、離子鍵的形成與特點* *（一）離子鍵的形成（一）離子鍵的形成n nacl靜電引力靜電引力 n na+（2s22p6）n cl-（3s23p6）-ne+ne（二）離子鍵的本質(zhì)及特點（二）離子鍵的本質(zhì)及特點離子鍵的離子鍵

3、的本質(zhì)本質(zhì)是是靜電作用力。靜電作用力。離子鍵的離子鍵的特點特點：沒有方向性和飽和性。沒有方向性和飽和性。 a.與任何方向電性不同的離子相吸引，所與任何方向電性不同的離子相吸引，所以以無方向性無方向性。 b.只要是正負離子之間，則彼此吸引，只要是正負離子之間，則彼此吸引，即即無飽和性無飽和性。 形成離子鍵重要條件：形成離子鍵重要條件：兩成鍵原子的電負性兩成鍵原子的電負性差值較大。差值較大。注意： 當形成離子鍵的兩元素電負性差x1.7時，離子性50，百分之百的離子鍵是沒有的，離子鍵中有共價成分，共價鍵中也有離子性，只是主次不同而已。 二、晶格能二、晶格能 (lattice energy) 離子鍵的

4、強度是吸引力與排斥力離子鍵的強度是吸引力與排斥力* *的平衡結的平衡結果。通常用果。通常用晶格能晶格能來衡量。來衡量。 晶格能晶格能：在標準狀態(tài)下在標準狀態(tài)下(298k)，將，將1mol離子離子晶體轉化為氣態(tài)離子所吸收的能量。晶體轉化為氣態(tài)離子所吸收的能量。(u) 離子的電荷越高，半徑越小，晶格能離子的電荷越高，半徑越小，晶格能也越大，化合物越穩(wěn)定，離子化合物的熔也越大，化合物越穩(wěn)定，離子化合物的熔點和沸點也就越高。點和沸點也就越高。nacl (s) na+ (g) + cl- (g) u=788kjmol-1晶格能的計算：晶格能的計算：玻恩玻恩 哈伯循環(huán)哈伯循環(huán) m ( g )s dx (

5、g ) m+ (g)i -ax (g) m (s) + x2 (g) mx (s)mfhu = - + d + s+ i - a mfh mfh= s+ d+i+(-a)+(-u)u+三、離子的電荷、電子構型和半徑三、離子的電荷、電子構型和半徑 （一）（一）離子的電荷離子的電荷：原子在形成離子化合物原子在形成離子化合物過程中，失去或得到的電子數(shù)。過程中，失去或得到的電子數(shù)。 （二）（二）離子的電子構型離子的電子構型：是指離子的電子層是指離子的電子層結構。主要是外層電子層結構結構。主要是外層電子層結構 v 2電子構型電子構型 離子最外層電子為離子最外層電子為s2 如如li+ be2+v 8電子構

6、型電子構型* 離子最外層電子為離子最外層電子為n ns2np6 如如na+ ；k+v 18電子構型電子構型* 離子最外層電子為離子最外層電子為ns2np6nd10 如：如：cu+、ag+。v 18+2電子構型電子構型* 離子最外層電子為離子最外層電子為(n-1)s2 (n-1) p6 (n-1) d10ns2 如：如：sn2+, pb2+ 。v 9-17電子構型電子構型 離子最外層電子為離子最外層電子為ns2np6nd1-9 如：如：fe2+ 。 （三）離子的半徑（三）離子的半徑： 在離子晶體中，假定陰、陽離子是相互接觸在離子晶體中，假定陰、陽離子是相互接觸的，陰、陽離子中心之間的距離的，陰、

7、陽離子中心之間的距離( (稱為核間距稱為核間距) )就就是兩種離子半徑之和。是兩種離子半徑之和。 陰、陽離子的核間距可以通過陰、陽離子的核間距可以通過x x射線衍射實射線衍射實驗得到。驗得到。兩離子核間距兩離子核間距d=ra+rb rarb離子半徑的變化趨勢：離子半徑的變化趨勢： 1. 周期表中同一周期正離子的半徑隨電荷數(shù)的周期表中同一周期正離子的半徑隨電荷數(shù)的增加而減小，例如，增加而減小，例如，na+ mg2+ al3+；負離子的半；負離子的半徑隨電荷數(shù)的減小而減小。徑隨電荷數(shù)的減小而減小。 2. 同一主族元素離子的半徑自上而下遞增。例同一主族元素離子的半徑自上而下遞增。例如，如，li+ n

8、a+ k+ rb+ fe3+ 5.正離子的半徑較小，約在正離子的半徑較小，約在10170pm之間，而之間，而負離子的半徑較大，約在負離子的半徑較大，約在130260pm之間。之間。 6. 鑭系和錒系收縮：象原子半徑一樣，相同正鑭系和錒系收縮：象原子半徑一樣，相同正價的鑭系和錒系陽離子的半徑隨原子序數(shù)的增加而價的鑭系和錒系陽離子的半徑隨原子序數(shù)的增加而減小。減小。 7. 對同一副族的元素來說，離子半徑?jīng)]有簡單對同一副族的元素來說，離子半徑?jīng)]有簡單的變化規(guī)律。的變化規(guī)律。 近代實驗表明，即使在由電負性最小的銫和近代實驗表明，即使在由電負性最小的銫和電負性最大的氟形成的最典型的離子型化合物氟電負性最

9、大的氟形成的最典型的離子型化合物氟化銫中，鍵的離子性也不是百分之百，而只有化銫中，鍵的離子性也不是百分之百，而只有92%。 我們可以用我們可以用離子性百分數(shù)離子性百分數(shù)來表示一個化學鍵來表示一個化學鍵的離子性的相對的大?。ㄏ鄬矁r性）。的離子性的相對的大小（相對共價性）。四、離子極化現(xiàn)象四、離子極化現(xiàn)象 形成離子鍵的重要條件是兩成鍵原子的電負形成離子鍵的重要條件是兩成鍵原子的電負性差值較大。性差值較大。 元素的電負性差值越大，它們之間形成化學元素的電負性差值越大，它們之間形成化學鍵的離子性越大。鍵的離子性越大。 圖圖8-2 ab型化合物單鍵的離子性百分數(shù)型化合物單鍵的離子性百分數(shù)與電負性差值的

10、關系與電負性差值的關系* *離子性百分數(shù)離子性百分數(shù) 當帶有相反電荷的離子相互接近時，離子間當帶有相反電荷的離子相互接近時，離子間除存在庫侖引力外，還能在相反電荷的作用下使除存在庫侖引力外，還能在相反電荷的作用下使原子核外的電子運動發(fā)生變形，偏離原來的球形原子核外的電子運動發(fā)生變形，偏離原來的球形分布，這種現(xiàn)象叫做分布，這種現(xiàn)象叫做離子極化離子極化。 異號離子本身電子運動發(fā)生變形的性質(zhì)叫做異號離子本身電子運動發(fā)生變形的性質(zhì)叫做離子的變形性離子的變形性(即可極化性即可極化性)。它們之間的相互作。它們之間的相互作用如下圖所示。用如下圖所示。 圖圖 離子的極化作用和變形性示意圖離子的極化作用和變形性

11、示意圖 正離子和負離子同時具有極化作用和變形性正離子和負離子同時具有極化作用和變形性兩種性質(zhì)。對于兩種性質(zhì)。對于正離子正離子來說，來說，極化作用極化作用占主導占主導( (個個別離子半徑較小的陰離子別離子半徑較小的陰離子f-離子也具有極化作用離子也具有極化作用) )，而而對負離子對負離子來說，來說，變形性變形性占主導。占主導。 正離子和負離子相互極化后，部分電子云分正離子和負離子相互極化后，部分電子云分布在兩者之間，使離子鍵產(chǎn)生了共價性。布在兩者之間，使離子鍵產(chǎn)生了共價性。 相互極化越強，電子云重疊的程度也越大，相互極化越強，電子云重疊的程度也越大，鍵的極性也越弱，鍵長縮短鍵的極性也越弱，鍵長縮

12、短, ,從而由離子鍵過渡到從而由離子鍵過渡到共價鍵。共價鍵。 一、離子鍵一、離子鍵 陰陽離子靠靜電作用力結合而形成的化學陰陽離子靠靜電作用力結合而形成的化學鍵叫離子鍵，離子鍵的本質(zhì)是靜電作用力。鍵叫離子鍵，離子鍵的本質(zhì)是靜電作用力。 離子鍵既無方向性、也無飽和性，離子鍵既無方向性、也無飽和性， 晶格能可以衡量離子鍵的強弱。晶格能大晶格能可以衡量離子鍵的強弱。晶格能大小決定于離子電荷和離子半徑。離子電荷越高、小決定于離子電荷和離子半徑。離子電荷越高、 半徑越小，離子鍵越強；半徑越小，離子鍵越強； 離子的電子構型離子的電子構型 8電子構型電子構型 ； 18電子構電子構型，型， 18+2電子構型；電

13、子構型；9-17電子構型電子構型 離子極化現(xiàn)象離子極化現(xiàn)象 離子性百分數(shù)離子性百分數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 共價鍵共價鍵* *(covalent bond)經(jīng)典經(jīng)典lewis路易斯學說路易斯學說現(xiàn)代價鍵理論現(xiàn)代價鍵理論雜化軌道理論雜化軌道理論價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論分子軌道理論分子軌道理論一、經(jīng)典路易斯學說一、經(jīng)典路易斯學說 (lewis theory) 1916 年，美國科學家年，美國科學家 lewis 提出原子間共提出原子間共用電子對成鍵的概念。用電子對成鍵的概念。 同種元素的原子以及電負性相近的原子間同種元素的原子以及電負性相近的原子間可以通過共用電子對形成分子?？梢酝ㄟ^共用電子對形成

14、分子。 共用一對電子形成單鍵，共用兩對或三對電共用一對電子形成單鍵，共用兩對或三對電子形成雙鍵或三鍵。子形成雙鍵或三鍵。 共價鍵共價鍵(covalent bond)：原子通過共用電子：原子通過共用電子對形成的化學鍵。對形成的化學鍵。 路易斯結構式路易斯結構式：利用小黑點代表電子（或用短：利用小黑點代表電子（或用短線代表一對成鍵電子對）表示出分子中原子周圍的線代表一對成鍵電子對）表示出分子中原子周圍的價層電子，并結合惰性氣體價層電子，并結合惰性氣體8電子穩(wěn)定結構的事實，電子穩(wěn)定結構的事實，確定一些分子或離子的結構式。例如：確定一些分子或離子的結構式。例如：cl2cl cl cl cl o2o o

15、 o o n2n n n n 經(jīng)典經(jīng)典lewis理論理論的貢獻：的貢獻： 提出了一種不同于離子鍵的新的鍵型，解釋提出了一種不同于離子鍵的新的鍵型，解釋了了 x 比較小的元素之間原子的成鍵事實。比較小的元素之間原子的成鍵事實。 經(jīng)典經(jīng)典lewis理論理論的的局限性局限性： 不能說明為什么兩個帶負電荷的電子不互相不能說明為什么兩個帶負電荷的電子不互相排斥反而互相配對，也不能解釋為什么共用電子排斥反而互相配對，也不能解釋為什么共用電子對就能使兩個原子結合成共價鍵的本質(zhì)原因。還對就能使兩個原子結合成共價鍵的本質(zhì)原因。還不能解釋分子的某些性質(zhì)。如：不能解釋分子的某些性質(zhì)。如：o2分子的磁性。分子的磁性。

16、 1927年，年，heitler 和和 london 用量子力學處理用量子力學處理氫氣分子氫氣分子 h2 ，解決了兩個氫原子之間的化學鍵，解決了兩個氫原子之間的化學鍵本質(zhì)問題本質(zhì)問題現(xiàn)代共價鍵理論現(xiàn)代共價鍵理論。 二、二、 現(xiàn)現(xiàn) 代代 價價 鍵鍵 理理 論論(valence bond theory, vbt) 共價鍵的本質(zhì)共價鍵的本質(zhì) 共價鍵的特點共價鍵的特點 共價鍵的類型共價鍵的類型 鍵參數(shù)鍵參數(shù)(一一)共價鍵的本質(zhì)共價鍵的本質(zhì) 氫分子的形成氫分子的形成氫分子的基態(tài)氫分子的基態(tài)h2的基態(tài)和排斥態(tài)中兩核間的電子云分布：的基態(tài)和排斥態(tài)中兩核間的電子云分布： 量子力學計算得到的核間距及其能量與實驗

17、測量子力學計算得到的核間距及其能量與實驗測定值基本吻合定值基本吻合。 heitler-london從理論上解釋了氫分子穩(wěn)定從理論上解釋了氫分子穩(wěn)定的原因：的原因： 兩個原子接近時，只有自旋方向相反的單電兩個原子接近時，只有自旋方向相反的單電子可以相互重疊（兩原子軌道重疊），使電子云子可以相互重疊（兩原子軌道重疊），使電子云密集于兩核間，系統(tǒng)能量降低，形成穩(wěn)定的共價密集于兩核間，系統(tǒng)能量降低，形成穩(wěn)定的共價鍵。鍵。 1930年，年，l.pauling等人在此基礎上，建立了等人在此基礎上，建立了現(xiàn)代價鍵理論（現(xiàn)代價鍵理論（ valence bond theory ,vbt)，又稱電子配對理論。又稱

18、電子配對理論。 共價鍵的形成條件：共價鍵的形成條件： 1. 只有自旋方向相反的未成對電子只有自旋方向相反的未成對電子 (單電子單電子) ，可以配對形成穩(wěn)定的共價鍵?？梢耘鋵π纬煞€(wěn)定的共價鍵。 2.成鍵電子的兩原子軌道盡可能達到最大重成鍵電子的兩原子軌道盡可能達到最大重疊。軌道重疊程度愈大，兩核間電子的概率密度疊。軌道重疊程度愈大，兩核間電子的概率密度愈密集，系統(tǒng)能量降低越多形成的共價鍵愈穩(wěn)定。愈密集，系統(tǒng)能量降低越多形成的共價鍵愈穩(wěn)定。這稱為原子軌道這稱為原子軌道最大重疊原理最大重疊原理。 （三）共價鍵的特點：（三）共價鍵的特點： 1.共價鍵的共價鍵的飽和性飽和性 自旋方向相反的單電子配對形成

19、共價鍵后，自旋方向相反的單電子配對形成共價鍵后，就不能再和其它原子中的單電子配對。所以，每就不能再和其它原子中的單電子配對。所以，每個原子所能形成共價鍵的數(shù)目取決于該原子中的個原子所能形成共價鍵的數(shù)目取決于該原子中的單電子數(shù)目。單電子數(shù)目。例如：兩個氯各有一個未成對電子，例如：兩個氯各有一個未成對電子，它們可以配對形成單鍵它們可以配對形成單鍵(cl-cl)。 2.共價鍵的共價鍵的方向性方向性 成鍵電子的原子軌道在空間都有一定的形狀成鍵電子的原子軌道在空間都有一定的形狀和取向。兩原子軌道只有沿一定的方向靠近才能和取向。兩原子軌道只有沿一定的方向靠近才能達到最大程度的重疊，才能形成穩(wěn)定的共價鍵達到

20、最大程度的重疊，才能形成穩(wěn)定的共價鍵。 因為各原子軌道在空間分布方向是固定的，因為各原子軌道在空間分布方向是固定的，為了滿足軌道的最大程度重疊，原子間形成的共為了滿足軌道的最大程度重疊，原子間形成的共價鍵，必然要具有方向性。價鍵，必然要具有方向性。* ( (三三) )共價鍵的類型共價鍵的類型 由于成鍵原子軌道重疊方式的不同，形成由于成鍵原子軌道重疊方式的不同，形成了兩種不同類型的共價鍵。了兩種不同類型的共價鍵。 1. 鍵鍵: 兩原子軌道沿鍵軸兩原子軌道沿鍵軸(成鍵原子核連成鍵原子核連線線)方向進行同號重疊方向進行同號重疊(頭碰頭頭碰頭)。 兩原子軌道沿鍵軸方向在鍵軸兩側平行同號兩原子軌道沿鍵軸

21、方向在鍵軸兩側平行同號重疊重疊( (肩并肩肩并肩) )* *。2. 2. 鍵鍵“肩并肩肩并肩”由兩個由兩個p 軌道重疊形成的軌道重疊形成的鍵叫鍵叫p-p 鍵。鍵。由由p軌道與軌道與d 軌道重疊形成的軌道重疊形成的鍵叫鍵叫p-d 鍵。鍵。 由于由于鍵的軌道重疊程度小于鍵的軌道重疊程度小于 鍵，所以鍵，所以鍵的鍵鍵的鍵能通常小于能通常小于 鍵，穩(wěn)定性也較低，兩原子形成共價鍵鍵，穩(wěn)定性也較低，兩原子形成共價鍵時，優(yōu)先形成時，優(yōu)先形成 鍵。鍵。重疊方式重疊方式對稱情況對稱情況重疊程度重疊程度鍵能鍵能化學活潑化學活潑性性鍵鍵“頭碰頭頭碰頭”沿鍵軸方向呈圓柱型對沿鍵軸方向呈圓柱型對稱稱大大大大不活潑不活潑

22、鍵鍵“肩并肩肩并肩”鏡面反對稱鏡面反對稱小小小小活潑活潑( (四四) )鍵參數(shù)鍵參數(shù) 1. 鍵能鍵能(e)：在在100kpa、298k、將、將1mol理想氣理想氣體體ab分子解離成為理想氣體分子解離成為理想氣體a原子和原子和b原子，這一原子，這一過程的標準摩爾反應焓變稱作鍵能。又稱作鍵焓。過程的標準摩爾反應焓變稱作鍵能。又稱作鍵焓。單位為單位為kjmol-1 。它表示鍵的牢固程度。它表示鍵的牢固程度。 對于雙原子分子來說，鍵能也就是解離能對于雙原子分子來說，鍵能也就是解離能(d)。 化學鍵的性質(zhì)在理論上可由量子力學計算作化學鍵的性質(zhì)在理論上可由量子力學計算作定量的討論，也可以通過表征鍵性質(zhì)的某

23、些物理定量的討論，也可以通過表征鍵性質(zhì)的某些物理量來描述，如：鍵長、鍵角、和鍵能等，這些物量來描述，如：鍵長、鍵角、和鍵能等，這些物理量統(tǒng)稱為鍵參數(shù)。理量統(tǒng)稱為鍵參數(shù)。 有時分子中有幾個同樣的鍵，如水分子有兩個有時分子中有幾個同樣的鍵，如水分子有兩個同樣的同樣的o-h鍵斷開有先后，當一個鍵斷開有先后，當一個o-h斷開后，余斷開后，余下的部分可能有電子的重新排布，因此兩步分解所下的部分可能有電子的重新排布，因此兩步分解所需能量不同：需能量不同：h2o(g) h(g) + oh(g) h1 = 501.87 kjmol-1oh(g) h(g) + o (g) h2 = 423.38 kjmol-1

24、 可取兩步的平均值為兩個等價的可取兩步的平均值為兩個等價的o-h鍵的鍵能鍵的鍵能值。值。238.42387.501e(o-h) = = 462.62 (kjmol-1) 在下列過程中：在下列過程中：hcooh(g) hcoo(g) + h(g) h1 = 431.0 kjmol -1 同樣的鍵在不同的分子中鍵能有差別，但一同樣的鍵在不同的分子中鍵能有差別，但一般來說差別不大。我們可以取不同分子中鍵能的般來說差別不大。我們可以取不同分子中鍵能的平均值，作為平均鍵能。例如，平均值，作為平均鍵能。例如，o-h鍵的平均鍵鍵的平均鍵能為能為463kjmol-1。平均鍵能常簡稱為鍵能。平均鍵能常簡稱為鍵能

25、。 注意：注意：多重鍵的鍵能不等于相應單鍵鍵能的簡多重鍵的鍵能不等于相應單鍵鍵能的簡單倍數(shù)。這是因為單鍵一般是指雙原子之間的普通單倍數(shù)。這是因為單鍵一般是指雙原子之間的普通 鍵，鍵，而多重鍵有而多重鍵有 鍵鍵和和鍵鍵。 例如：例如：c-c單鍵的鍵能是單鍵的鍵能是345.6kjmol-1，而，而cc的鍵能是的鍵能是835.1kjmol-1，不等于，不等于3345.6 kjmol-1。 2. 鍵長鍵長(l): 是指構成共價鍵的兩個原子的核間距離。是指構成共價鍵的兩個原子的核間距離。* 通常通常a=b雙鍵的鍵長約為雙鍵的鍵長約為a-b單鍵鍵長的單鍵鍵長的85% -90%，ab 三重鍵的鍵長約為三重鍵

26、的鍵長約為a-b單鍵鍵單鍵鍵長的長的75%-80%。 理論上，用量子力學的方法可以計算鍵長。理論上，用量子力學的方法可以計算鍵長。實際上，復雜分子的鍵長多數(shù)是通過光譜學方法實際上，復雜分子的鍵長多數(shù)是通過光譜學方法或晶體結構分析方法測定得到?；蚓w結構分析方法測定得到。 3. 鍵角鍵角()： 分子中鍵和鍵之間的夾角叫鍵角。分子中鍵和鍵之間的夾角叫鍵角。 鍵角是反映分子空間結構的重要因素之一。鍵角是反映分子空間結構的重要因素之一。如果知道了一個分子的所有鍵長和鍵角數(shù)據(jù)，那如果知道了一個分子的所有鍵長和鍵角數(shù)據(jù)，那么這個分子的幾何構型也就知道了。么這個分子的幾何構型也就知道了。 例如：二氧化碳中例

27、如：二氧化碳中oco鍵角等于鍵角等于180，可，可以知道二氧化碳分子是直線型的，而且兩個以知道二氧化碳分子是直線型的，而且兩個c-o鍵長相等，是一個對稱分子。鍵長相等，是一個對稱分子。 鍵角可以通過實驗測定，可以根據(jù)波函數(shù)計鍵角可以通過實驗測定，可以根據(jù)波函數(shù)計算，也可以利用算，也可以利用vsepr模型定性估算。模型定性估算。價鍵理論的優(yōu)點：價鍵理論的優(yōu)點： 價鍵理論繼承了路易斯共享電子對的概念，價鍵理論繼承了路易斯共享電子對的概念，闡明了共價鍵形成的過程和本質(zhì)，并成功的解闡明了共價鍵形成的過程和本質(zhì)，并成功的解釋了共價鍵的方向性、飽和性等特點。釋了共價鍵的方向性、飽和性等特點。ch4的分子結

28、構的分子結構 為了解釋上述事實，著名化學家鮑林提出了為了解釋上述事實，著名化學家鮑林提出了雜化軌道理論雜化軌道理論, ,對價鍵理論進行了補充對價鍵理論進行了補充。 為什么為什么h2o中中o-h鍵的鍵角鍵的鍵角不是不是90度而是度而是104度度28分？分？ 二、現(xiàn)代價鍵理論二、現(xiàn)代價鍵理論 1.共價鍵的本質(zhì)共價鍵的本質(zhì) 兩個原子接近時，只有自旋方向相反的單電子兩個原子接近時，只有自旋方向相反的單電子可以相互重疊（兩原子軌道重疊），使電子云密集可以相互重疊（兩原子軌道重疊），使電子云密集于兩核間，系統(tǒng)能量降低，形成穩(wěn)定的共價鍵。于兩核間，系統(tǒng)能量降低，形成穩(wěn)定的共價鍵。 共價鍵的形成條件：共價鍵的

29、形成條件： (1)只有自旋方向相反的未成對電子只有自旋方向相反的未成對電子 (單電子單電子) ，可以配對形成穩(wěn)定的共價鍵?？梢耘鋵π纬煞€(wěn)定的共價鍵。 (2) 成鍵電子的兩原子軌道盡可能達到最大重成鍵電子的兩原子軌道盡可能達到最大重疊。軌道重疊程度愈大，兩核間電子的概率密度疊。軌道重疊程度愈大，兩核間電子的概率密度愈密集，系統(tǒng)能量降低越多形成的共價鍵愈穩(wěn)定。愈密集，系統(tǒng)能量降低越多形成的共價鍵愈穩(wěn)定。這稱為原子軌道這稱為原子軌道最大重疊原理最大重疊原理。 2.共價鍵的特點共價鍵的特點 3.共價鍵的類型共價鍵的類型 原子軌道沿著鍵軸方向原子軌道沿著鍵軸方向“頭碰頭頭碰頭”的重疊，的重疊，形成形成鍵

30、鍵*。圖。圖8-5 原子軌道沿著鍵軸方向原子軌道沿著鍵軸方向“肩并肩肩并肩”的重疊，的重疊，形成形成鍵。鍵。*圖圖8-6 4.鍵參數(shù)鍵參數(shù) 描述化學鍵性質(zhì)的物理量稱為鍵參描述化學鍵性質(zhì)的物理量稱為鍵參數(shù)，常見的鍵參數(shù)有數(shù)，常見的鍵參數(shù)有鍵能、鍵長、鍵角鍵能、鍵長、鍵角。 雜化軌道雜化軌道理論認為：理論認為： 原子軌道在成鍵的過程中并不是一成不變的。原子軌道在成鍵的過程中并不是一成不變的。同一原子中能量相近的的幾個原子軌道，在成鍵同一原子中能量相近的的幾個原子軌道，在成鍵過程中可重新線性組合，形成相同數(shù)目的新的原過程中可重新線性組合，形成相同數(shù)目的新的原子軌道，而改變了原來原子軌道的狀態(tài)（能量和

31、子軌道，而改變了原來原子軌道的狀態(tài)（能量和狀態(tài)），這一過程稱為狀態(tài)），這一過程稱為雜化雜化(hybridization)。 形成的新的軌道叫形成的新的軌道叫雜化原子軌道雜化原子軌道(hybrid atomic orbital)。簡稱雜化軌道。簡稱雜化軌道。( (五五) )雜化原子軌道雜化原子軌道雜化軌道理論要點：雜化軌道理論要點：* *1. 原子在成鍵時，同一原子中能級相近的原子原子在成鍵時，同一原子中能級相近的原子軌道可參與雜化組成新軌道。軌道可參與雜化組成新軌道。2. 形成的雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道形成的雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)。即數(shù)。即雜化前后軌道數(shù)目不變雜化前后軌道數(shù)

32、目不變。3. 雜化改變了原子軌道的形狀雜化改變了原子軌道的形狀。雜化軌道一頭。雜化軌道一頭大，一頭小，大，一頭小，軌道之間呈最大夾角分布軌道之間呈最大夾角分布，有利，有利于軌道最大重疊。有更強的方向性和更強的成于軌道最大重疊。有更強的方向性和更強的成鍵能力。鍵能力。ns、np或或ns、np、nd 或或 (n-1)d、ns、np1.s和和p原子軌道雜化原子軌道雜化 （1）sp雜化軌道雜化軌道：1個個s軌道和軌道和1個個p軌道雜化軌道雜化得到兩個等同的得到兩個等同的sp雜化軌道。每個軌道含有雜化軌道。每個軌道含有0.5s和和0.5p的成分，兩個軌道間的夾角為的成分，兩個軌道間的夾角為180。例如：

33、。例如：s2p2基態(tài)基態(tài)be價層電子排布：價層電子排布：2s2s2p2p2s2spsp雜化雜化在在becl2分子形成中，分子形成中，be原子軌道的雜化過程如下：原子軌道的雜化過程如下：激發(fā)激發(fā) be原子的每個原子的每個sp雜化軌道分別與雜化軌道分別與cl原子的原子的3p軌道重疊，形成兩個軌道重疊，形成兩個 鍵，鍵，生成生成becl2分子。由于分子。由于采用采用sp雜化，軌道間的夾角為雜化，軌道間的夾角為180，所以，所以becl2分分子的幾何構型為構型為直線型。子的幾何構型為構型為直線型。becl2分子的軌道重疊圖分子的軌道重疊圖becl2分子的形狀分子的形狀 （2） sp2雜化軌道雜化軌道：

34、由：由1個個s軌道與軌道與2個個p軌道雜軌道雜化得到化得到3個等同的個等同的sp2雜化軌道。每個軌道含有雜化軌道。每個軌道含有1/3 s和和2/3 p的成分，的成分，3個軌道處于同一平面，每個軌道個軌道處于同一平面，每個軌道間的夾角為間的夾角為120。例如：。例如：在在bf3分子形成中，分子形成中，b原子軌道的雜化過程如下：原子軌道的雜化過程如下：s2p2基態(tài)基態(tài)b價層電子排布：價層電子排布： 2s22p1s2p2p2s2sp2sp2雜化雜化激發(fā)激發(fā) b原子的原子的3個個sp2雜化軌道分別與雜化軌道分別與三個三個f原子的原子的2p軌道重疊，形成軌道重疊，形成3個個 鍵，鍵，生成生成bf3分子。

35、由于分子。由于采用采用sp2雜化，軌道間的夾角為雜化，軌道間的夾角為120，所以，所以bf3分子分子的幾何構型為構型為平面三角形。的幾何構型為構型為平面三角形。bf3分子的軌道重疊圖分子的軌道重疊圖bf3分子的形狀圖分子的形狀圖p2s2基態(tài)基態(tài)c價層電子排布：價層電子排布： 2s22p2 （3）sp3雜化雜化軌道雜化雜化軌道：由：由1個個s軌道和軌道和3個個p軌軌道雜化得到道雜化得到4個等同的個等同的sp3雜化軌道。每個軌道含有雜化軌道。每個軌道含有1/4 s和和3/4 p的成分，的成分， sp3雜化軌道分別指向四面體的雜化軌道分別指向四面體的4個頂角，個頂角，4個軌道彼此間的夾角為個軌道彼此

36、間的夾角為10928 。例如：。例如：在在ch4分子形成中，分子形成中，c原子軌道的雜化過程如下：原子軌道的雜化過程如下：激發(fā)s2p2p2s2雜化3spsp3 c原子的原子的4個個sp3雜化軌道分別與雜化軌道分別與四個四個h原子的原子的1s軌道重疊，形成軌道重疊，形成4個個 鍵，鍵，生成生成ch4分子。因分子。因h原子是沿著雜化軌道伸展方向重疊，因此甲烷的原子是沿著雜化軌道伸展方向重疊，因此甲烷的空間構型為正四面體空間構型為正四面體。ch4分子的軌道重疊圖分子的軌道重疊圖ch4分子的形狀圖分子的形狀圖2.等性雜化和不等性雜化等性雜化和不等性雜化 在在nh3分子中，分子中，n原子的外層電子排布為

37、原子的外層電子排布為2s22px12py12pz1。 按照電子配對理論，它能利用按照電子配對理論，它能利用3個個p軌道成鍵，軌道成鍵，鍵角鍵角90。 但是實驗測得的但是實驗測得的hnh 鍵角為鍵角為107.3 ，接近正，接近正四面體構型四面體構型109.5 。因此設想，。因此設想， nh3分子中分子中n原子原子1個個2s軌道和軌道和3個個2p軌道進行軌道進行sp3雜化。雜化。2ps2基態(tài)基態(tài)n n原子價層軌道原子價層軌道4個不等性個不等性sp3雜化軌道雜化軌道sp3不等不等性雜化性雜化 n原子中已成對的電子，稱為原子中已成對的電子，稱為孤對電子孤對電子。孤對。孤對電子因為未參與成鍵作用，電子云

38、密集于電子因為未參與成鍵作用，電子云密集于n原子周原子周圍，因此孤對電子所占據(jù)的雜化軌道含有較多的圍，因此孤對電子所占據(jù)的雜化軌道含有較多的2s軌道成分，其它雜化軌道含有較多的軌道成分，其它雜化軌道含有較多的2p軌道成分。軌道成分。 并且孤對電子的電子云對并且孤對電子的電子云對n-h 鍵電子云的斥力較強，使鍵電子云的斥力較強，使 3 個個n-h 鍵之間的夾角由鍵之間的夾角由109.5減小至減小至107.3 。 h2o分子中，分子中，o原子的外層電子排布為原子的外層電子排布為2s22px22py12pz1，有，有2s22px2兩對孤對電子。兩對孤對電子。 h2o分子中分子中hoh鍵角為鍵角為10

39、4.5 ，幾何，幾何構型是構型是v型。型。 雜化軌道理論雜化軌道理論認為：水分子中的認為：水分子中的 o原子原子也是進行也是進行sp3雜化雜化，只是所得的，只是所得的4個雜化軌道中，個雜化軌道中，有有2個雜化軌道各容納個雜化軌道各容納1對電子，另外各容納對電子，另外各容納1個電子。兩個單電子分別與兩個個電子。兩個單電子分別與兩個h原子形成原子形成2個個o-h 鍵。鍵。因孤對電子的電子云對因孤對電子的電子云對o-h 鍵電子云的斥力較強，鍵電子云的斥力較強，使使hoh鍵角為鍵角為104.5 。因此。因此h2o分子的幾何構型是分子的幾何構型是v型。型。 等性雜化等性雜化：雜化后所得各雜化軌道中所含各

40、：雜化后所得各雜化軌道中所含各種原來軌道的成分都相等，此類雜化叫做種原來軌道的成分都相等，此類雜化叫做等性雜等性雜化化。 不等性雜化不等性雜化：雜化后所得各雜化軌道中所：雜化后所得各雜化軌道中所含各種原來軌道的成分不相等，此類雜化叫做含各種原來軌道的成分不相等，此類雜化叫做不等性雜化不等性雜化。例如。例如n原子原子o原子中，有孤對電子原子中，有孤對電子所占據(jù)的原子軌道參與的雜化。所占據(jù)的原子軌道參與的雜化。 雜化軌道除雜化軌道除sp型外，還有型外，還有dsp型型(利用利用(n-1) d、 ns、 np軌道軌道) 和和spd型型(利用利用ns、np、 nd軌軌道道)。雜化軌道的類型與分子的空間構

41、型雜化軌道的類型與分子的空間構型be(a)b(a)c,si(a)n,p(a)o,s(a)hg(b)2becl2hgcl3ph4ch3bf4sicl3bcl3nhsh2oh2s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p2443中心原子中心原子雜化軌道類型雜化軌道類型 sp sp2 sp3 sp3 不等性不等性參加雜化的軌道參加雜化的軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)成鍵軌道夾角成鍵軌道夾角分子空間構型分子空間構型實例實例 直線形直線形 三角形三角形 四面體四面體 三角錐三角錐 v v型型 18028 109 9028 109 120有有d軌道參與的雜化軌道軌道參與的雜化軌道*sf6的分子結構的分子結構 3.

42、離域離域鍵鍵 雜化軌道理論豐富和發(fā)展了價鍵理論，或者雜化軌道理論豐富和發(fā)展了價鍵理論，或者是對價鍵理論的補充和完善。是對價鍵理論的補充和完善。鍵鍵:s:ss ss sp pp pp p鍵鍵:p:py yp py y p pz zp pz z 鍵 鍵 參加成鍵的軌道 s s、p p 及各種雜化軌道及各種雜化軌道 僅僅 p p 軌道軌道 電子云重疊方式 頭對頭頭對頭 肩并肩肩并肩 重疊程度及鍵能 大大 小小 該鍵牢固否 牢固牢固 不牢固不牢固 沿鍵軸旋轉鍵斷裂否 不斷裂不斷裂 斷裂斷裂 鍵的對稱情況 沿鍵軸圓柱對稱沿鍵軸圓柱對稱 沿鍵軸平面沿鍵軸平面 鏡面反對稱鏡面反對稱 三、分三、分 子子 軌軌

43、 道道 理理 論論 (molecular orbital theory, mot ) 價鍵理論（分子軌道理論）的局限性價鍵理論（分子軌道理論）的局限性。1. 缺乏對分子整體的認識（僅考慮外層或價層電子缺乏對分子整體的認識（僅考慮外層或價層電子的成鍵情況）。的成鍵情況）。2. 不能解釋不能解釋b2 、o2 的磁性及的磁性及h2+能夠存在能夠存在? 1932年，美國化學家年，美國化學家 mulliken rs和德國化學和德國化學家家hund f 提出了一種新的共價鍵理論提出了一種新的共價鍵理論分子軌分子軌道理論道理論。該理論注意了分子的整體性，因此較好地。該理論注意了分子的整體性，因此較好地說明了

44、多原子分子的結構。說明了多原子分子的結構。 目前，目前， 該理論在現(xiàn)代該理論在現(xiàn)代共價鍵理論中占有很重要的地位共價鍵理論中占有很重要的地位。 ( (一一) )分子軌道的形成及理論要點分子軌道的形成及理論要點 1.分子軌道理論假定分子軌道理論假定分子軌道分子軌道是由所屬原子軌是由所屬原子軌道的道的線形組合線形組合。即相加、相減組成。即相加、相減組成。 c1 、c2系數(shù)，表示原子軌道對分子軌道的貢系數(shù)，表示原子軌道對分子軌道的貢獻程度。獻程度。i 成鍵分子軌道；成鍵分子軌道；ii 反鍵分子軌道。反鍵分子軌道。式中：式中： a， b氫原子氫原子a,b的的1s軌道軌道 i =c1 a+ c2 b (8

45、-7) ii =c1 a-c2 b (8-7) 2.成鍵軌道成鍵軌道：由兩原子軌道重疊相加組成的分：由兩原子軌道重疊相加組成的分子軌道稱為成鍵軌道子軌道稱為成鍵軌道(bonding orbital) 。 3.反鍵分子軌道反鍵分子軌道：由兩原子軌道重疊相減組成：由兩原子軌道重疊相減組成的分子軌道稱為反鍵軌道的分子軌道稱為反鍵軌道(antibonding orbital)。. a(1s) b(1s)a(1s) - b(1s)a(1s)+b(1s)+. .-)(*1sii. + .)(1si原子軌道的線性組合原子軌道的線性組合s-s重疊重疊原子軌道和分子軌道的能級關系原子軌道和分子軌道的能級關系*4

46、.分子軌道理論要點分子軌道理論要點 (1)分子中的電子在遍及整個分子范圍內(nèi)運分子中的電子在遍及整個分子范圍內(nèi)運動，每一個電子的運動狀態(tài)都可以用一個動，每一個電子的運動狀態(tài)都可以用一個分子波分子波函數(shù)函數(shù)(或稱為分子軌道或稱為分子軌道)來描述來描述。|2表示電子在表示電子在空間各處出現(xiàn)的概率密度。空間各處出現(xiàn)的概率密度。 (2)分子軌道可以通過相應的原子軌道分子軌道可以通過相應的原子軌道線性線性組合組合而成。有而成。有幾個幾個原子軌道相組合就形成原子軌道相組合就形成幾個幾個分子軌道分子軌道。組成的分子軌道中，能量低于原子。組成的分子軌道中，能量低于原子軌道的稱為軌道的稱為成鍵分子軌道成鍵分子軌道

47、；高于原子軌道的稱；高于原子軌道的稱為為反鍵分子軌道反鍵分子軌道。 (3)原子軌道在組成分子軌道時，必須滿足三原原子軌道在組成分子軌道時，必須滿足三原則才能有效地組成分子軌道。則才能有效地組成分子軌道。 對稱性匹配原則對稱性匹配原則、能量近似原則能量近似原則以及以及最大最大重疊原則重疊原則。 (4)當形成分子時，原來處在分立的各原子軌當形成分子時，原來處在分立的各原子軌道上的電子將按道上的電子將按保利不相容原理保利不相容原理、能量最低原理能量最低原理和和洪特規(guī)則洪特規(guī)則這三個原則填入分子軌道。這三個原則填入分子軌道。 上述三個原則中，對稱性原則是首要的，它決上述三個原則中，對稱性原則是首要的，

48、它決定原子軌道能否組合，而其它兩個條件只決定組合定原子軌道能否組合，而其它兩個條件只決定組合效率的問題。效率的問題。（1）對稱性匹配原則：）對稱性匹配原則：*原子軌道線性組合的三原則：原子軌道線性組合的三原則： 只有在兩個原子軌道的對稱性匹配時它們才只有在兩個原子軌道的對稱性匹配時它們才有可能組成分子軌道。有可能組成分子軌道。 兩個原子軌道對兩個原子軌道對旋轉、反映旋轉、反映兩種對稱操作均兩種對稱操作均為為對稱對稱或者或者反對稱，反對稱，則二者則二者對稱性匹配對稱性匹配，能組合能組合成分子軌道。成分子軌道。 對原子軌道的角度分布圖進行旋轉和反映兩種對原子軌道的角度分布圖進行旋轉和反映兩種對稱性

49、操作后，若其空間位置、形狀和波瓣符號均對稱性操作后，若其空間位置、形狀和波瓣符號均未改變，稱為對未改變，稱為對旋轉旋轉和和反映反映操作對稱操作對稱。旋轉旋轉是繞鍵軸旋轉是繞鍵軸旋轉180。 反映反映是對包含鍵軸的某一平面（是對包含鍵軸的某一平面（xy面或面或xz面）進行面）進行 反映，即照鏡子反映，即照鏡子。對稱性匹配對稱性匹配對稱性不匹配對稱性不匹配(2)(2)能量近似原則能量近似原則： 原子軌道之間的能量相差越小，組成分子軌道原子軌道之間的能量相差越小，組成分子軌道的成鍵能力越強。當參與組成分子軌道的原子軌道的成鍵能力越強。當參與組成分子軌道的原子軌道之間能量相差太大時，不能有效的組成分子

50、軌道。之間能量相差太大時，不能有效的組成分子軌道。(3)(3)最大重疊原則：最大重疊原則： 原子軌道發(fā)生重疊時，在可能范圍內(nèi)重疊程度原子軌道發(fā)生重疊時，在可能范圍內(nèi)重疊程度越大，成鍵軌道能量下降得越多，成鍵效應就越強。越大，成鍵軌道能量下降得越多，成鍵效應就越強。 1s1s與與1s; 2s1s; 2s與與2s; 2s; 它們之間可以組合。它們之間可以組合。 1s1s與與2s;2s;能量相差大，不能有效的組分子軌道。能量相差大，不能有效的組分子軌道。(二二)分子軌道的類型分子軌道的類型 1. 軌道：軌道： 分子軌道繞鍵軸旋轉分子軌道繞鍵軸旋轉180，若形，若形狀和符號均未發(fā)生變化，叫做狀和符號均

51、未發(fā)生變化，叫做軌道。軌道。 軌道對軌道對鍵軸成圓柱形對稱。鍵軸成圓柱形對稱。 2. 軌道：軌道：分子軌道繞鍵軸旋轉分子軌道繞鍵軸旋轉180，若，若形狀不變，符號發(fā)生變化，叫做形狀不變，符號發(fā)生變化，叫做軌道。它們軌道。它們有一個通過鍵軸與紙面垂直的對稱平面。有一個通過鍵軸與紙面垂直的對稱平面。原子軌道的線性組合原子軌道的線性組合s-s重疊重疊*原子軌道的線性組合原子軌道的線性組合s-p重疊重疊原子軌道的線性組合原子軌道的線性組合p-p重疊重疊(1)原子軌道的線性組合原子軌道的線性組合p-p重疊重疊(2)*2pz2pz2py2py2px2px2p*2p2p2p*2p*2p ( (三三) )分子

52、軌道理論的應用分子軌道理論的應用 （1 1）參與組合的原子軌道自身的能量高低；）參與組合的原子軌道自身的能量高低；1.1.分子軌道的能級高低的影響因素：分子軌道的能級高低的影響因素： （2 2）原子軌道之間重疊的程度；）原子軌道之間重疊的程度； （3 3）由原子軌道組成分子軌道時，成鍵和）由原子軌道組成分子軌道時，成鍵和反鍵軌道與原子軌道能量差基本相同反鍵軌道與原子軌道能量差基本相同。 由能量與對稱性相同的原子軌道成對的組合產(chǎn)由能量與對稱性相同的原子軌道成對的組合產(chǎn)生的生的同核同核雙原子分子的分子軌道能級次序如下：雙原子分子的分子軌道能級次序如下： 圖圖8-188-18；圖；圖8-198-19

53、兩種情況兩種情況( (第二周期元素第二周期元素) )2.2.同核雙原子分子的分子軌道次序同核雙原子分子的分子軌道次序：2222211 *222 圖圖8-18xzypppssss222*22*11*222 圖圖8-19 能級順序能級順序: 能級都是求算出來的，為方便起見，記住結能級都是求算出來的，為方便起見，記住結果即可。兩種不同的能級順序：果即可。兩種不同的能級順序：a.b. o2、f2、cl2、br2、i2 及其離子及其離子 lili2、be2、b2、c2、n2 及其離子及其離子 在分子軌道理論中，用在分子軌道理論中，用“鍵級鍵級” （bond order）表示鍵的牢固程度。鍵級的定義是：表

54、示鍵的牢固程度。鍵級的定義是： 鍵級鍵級=成鍵軌道電子數(shù)反鍵軌道電子數(shù)成鍵軌道電子數(shù)反鍵軌道電子數(shù)2 鍵級也可以是分數(shù)。鍵級也可以是分數(shù)。 一般說來，鍵級越大，鍵越牢固，分子越一般說來，鍵級越大，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定；鍵級為零，則表明原子不可能結合成分穩(wěn)定；鍵級為零，則表明原子不可能結合成分子，即：分子不能存在。子，即：分子不能存在。 鍵級越?。ǚ存I數(shù)越多），鍵長越大。鍵級越小（反鍵數(shù)越多），鍵長越大。 表表8-4 一些雙原子分子或離子的電子排布一些雙原子分子或離子的電子排布*n2分子中的電子在分子軌道中的排布分子中的電子在分子軌道中的排布o2分子中的電子在分子軌道中的排布分子中的電子在分子軌

55、道中的排布 要求：要求：分子軌道結構式、分子軌道結構式、 o2分子的鍵級并分子的鍵級并說明它的磁性。說明它的磁性。分子軌道表示式：分子軌道表示式：kk ( 2s)2 ( 2s*)2 ( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( 2py*)1( 2pz*)1 鍵級鍵級 =26-22 形成一個形成一個鍵，鍵，兩個三電子兩個三電子鍵。鍵。 該分子中有兩個單電子，為順磁性。該分子中有兩個單電子，為順磁性。 同理：同理：o2 +分子離子，分子離子，o2 超氧離子，超氧離子， o2 2-過過氧離子的分子軌道結構。氧離子的分子軌道結構。例：寫出例：寫出b2分子的分子軌道結構式。分子的分子軌道結構式。2b(1

56、s22s22p1)b2(1s)2(*1s)2 (2s)2(*2s)2(2py)1 (2pz)1b2kk (2s)2(*2s)2(2py)1 (2pz)13.異核雙原子分子的分子軌道異核雙原子分子的分子軌道 異核雙原子分子的分子軌道與同核雙原子分異核雙原子分子的分子軌道與同核雙原子分子的分子軌道相似，可以通過原子軌道線性組合子的分子軌道相似，可以通過原子軌道線性組合來構成分子軌道。來構成分子軌道。 由于兩原子不同，相對應的原子軌道能量不由于兩原子不同，相對應的原子軌道能量不同，但仍可采用同核雙原子分子的分子軌道組合同，但仍可采用同核雙原子分子的分子軌道組合方式。方式。 圖圖8-20， 為為co的

57、分子軌道能級圖，與氮分的分子軌道能級圖，與氮分子的軌道能級次序類似，子的軌道能級次序類似， 2p 孤對電子孤對電子- -成鍵電子對成鍵電子對 成鍵電子對成鍵電子對- -成鍵電子對。成鍵電子對。 3.分子中若存在雙鍵或三鍵，均按單鍵考慮，分子中若存在雙鍵或三鍵，均按單鍵考慮，即只考慮提供一對成鍵電子。即只考慮提供一對成鍵電子。 如果分子中同時存在單鍵、雙鍵和三鍵，則斥如果分子中同時存在單鍵、雙鍵和三鍵，則斥力順序：力順序：三鍵三鍵 雙鍵雙鍵 單鍵單鍵。 注意：注意：每對孤對電子占有相當于一個單鍵電每對孤對電子占有相當于一個單鍵電子對的位置。子對的位置。（二）價層電子對的計算（二）價層電子對的計算

58、對于對于abm分子：分子： 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)1/2(a原子價電子數(shù)原子價電子數(shù) b原子原子按都生成共價單鍵提供的電子數(shù)按都生成共價單鍵提供的電子數(shù) 離子電荷數(shù)離子電荷數(shù)*） （注意注意： b原子為氧族元素時，不提供共用原子為氧族元素時，不提供共用電子；電子； b原子為鹵素元素和原子為鹵素元素和h原子時，提供一個電原子時，提供一個電子）子）例如：計算例如：計算ch4，pcl5和和sf6 的價層電子對數(shù)的價層電子對數(shù) ch4：（：（44)/2 = 4；pcl5: （55)/2 = 5；sf6: （66)/2 = 6；（三）應用（三）應用vsepr理論推測分子空間構型理論推測分子空間構型 價

59、層電子對數(shù)價層電子對數(shù)成鍵電子對成鍵電子對+孤電子對孤電子對 （8-10） 價層電子對之間的斥力盡可遠離，斥力小，能價層電子對之間的斥力盡可遠離，斥力小，能量底。而分子的幾何形狀由量底。而分子的幾何形狀由成鍵電子對成鍵電子對決定。決定。 即：首先按照價層電子對數(shù)判斷價層電子對的即：首先按照價層電子對數(shù)判斷價層電子對的空間分布，然后略去孤對電子，即可判斷分子的幾空間分布，然后略去孤對電子，即可判斷分子的幾何形狀。何形狀。 nh3：價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)=1/2(5+3)= 4 而：而：成鍵電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)3 例如：例如：由由ch4，pcl5和和sf6 的價層電子對數(shù)的價層電子對數(shù)確定分子的

60、幾何形狀確定分子的幾何形狀 （表（表8-5 ） ch4：（：（4+4)/2 = 4；正四面體；正四面體 pcl5: （5+5)/2 = 5； 三角雙錐三角雙錐 sf6: （6+6)/2 = 6； 正八面體正八面體a. 當當氧族元素氧族元素作為中心原子作為中心原子(a)時，提供時，提供6個電子；個電子； 但作為配位原子但作為配位原子(b)時，則可認為不提供電子。時，則可認為不提供電子。b. 鹵族元素鹵族元素作為中心原子作為中心原子(a)時，提供時，提供7個電子個電子; 但但作為配位原子作為配位原子(b)時，可認為提供時，可認為提供1個電子。個電子。c. 如果是判斷某種如果是判斷某種離子離子的結構