基礎(chǔ)化學(xué) 第十章 共價(jià)鍵與分子間力ppt課件

1、第第 10 章章 共價(jià)鍵與分子間力共價(jià)鍵與分子間力Covalent Bond and Intermolecular ForcesCovalent Bond and Intermolecular ForcesChapter 10Chapter 102第一節(jié)第一節(jié) 現(xiàn)代價(jià)鍵理論現(xiàn)代價(jià)鍵理論第二節(jié)第二節(jié) 雜化軌道理論雜化軌道理論第三節(jié)第三節(jié) 價(jià)電子對(duì)互斥理論價(jià)電子對(duì)互斥理論第四節(jié)第四節(jié) 分子軌道理論簡(jiǎn)介分子軌道理論簡(jiǎn)介第五節(jié)第五節(jié) 分子間作用力分子間作用力3 共價(jià)鍵：由成鍵原子雙方各自提供外層未成對(duì)共價(jià)鍵：由成鍵原子雙方各自提供外層未成對(duì)電子，組成共用電子對(duì)所形成的。電子，組成共用電子對(duì)所形成的。

2、形成共價(jià)鍵之后，成鍵原子一般達(dá)到惰性氣體形成共價(jià)鍵之后，成鍵原子一般達(dá)到惰性氣體原子的電子構(gòu)型，因而穩(wěn)定。共享電子對(duì)原子的電子構(gòu)型，因而穩(wěn)定。共享電子對(duì)(八隅體八隅體規(guī)則規(guī)則) 共價(jià)鍵是共價(jià)鍵是1916年由年由USA. Chemist G.N. Lewis 提提出的：出的： H + Cl H Cl HCl H Cl N + N N N N2 N N4 Lewis的共價(jià)鍵理論初步揭示了共價(jià)鍵與離子鍵的共價(jià)鍵理論初步揭示了共價(jià)鍵與離子鍵的區(qū)別，但無(wú)法解釋為什么兩個(gè)帶負(fù)電荷的電子不互的區(qū)別，但無(wú)法解釋為什么兩個(gè)帶負(fù)電荷的電子不互相排斥反而互相配對(duì)，也無(wú)法說明共價(jià)鍵具有方向性相排斥反而互相配對(duì)，也無(wú)法

3、說明共價(jià)鍵具有方向性以及一些共價(jià)分子的中心原子最外層電子數(shù)雖少于以及一些共價(jià)分子的中心原子最外層電子數(shù)雖少于8如如BF3或多于或多于8如如PCl5但仍相當(dāng)穩(wěn)定等問題。但仍相當(dāng)穩(wěn)定等問題。 1927年德國(guó)化學(xué)家年德國(guó)化學(xué)家Heitler W(海特勒海特勒)London F倫敦應(yīng)用量子力學(xué)處理倫敦應(yīng)用量子力學(xué)處理H2分子結(jié)構(gòu)，揭示了共價(jià)分子結(jié)構(gòu)，揭示了共價(jià)鍵的本質(zhì)。鍵的本質(zhì)。Pauling L(鮑林鮑林 美國(guó)化學(xué)家美國(guó)化學(xué)家)和和 Slater JC 等在此基礎(chǔ)上加以發(fā)展，建立起現(xiàn)代價(jià)鍵理論等在此基礎(chǔ)上加以發(fā)展，建立起現(xiàn)代價(jià)鍵理論valence bond theory，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱VB法，又稱為電子

4、配對(duì)法，又稱為電子配對(duì)法）。法）。5 1932年，美國(guó)化學(xué)家年，美國(guó)化學(xué)家Muiliken RS密立根）密立根） 和和德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家Hund F洪特提出了分子軌道理論洪特提出了分子軌道理論molecular orbital theory，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱MO法）。法）。 下面主下面主要介紹要介紹VB法和法和MO法這兩種現(xiàn)代價(jià)鍵理論。法這兩種現(xiàn)代價(jià)鍵理論。6第一節(jié)第一節(jié) 現(xiàn)代價(jià)鍵理論現(xiàn)代價(jià)鍵理論VB法）法） Valence Bond Theory一、氫分子的形成和共價(jià)鍵的本質(zhì)一、氫分子的形成和共價(jià)鍵的本質(zhì)二、現(xiàn)代價(jià)鍵理論要點(diǎn)二、現(xiàn)代價(jià)鍵理論要點(diǎn)三、共價(jià)鍵類型三、共價(jià)鍵類型四、鍵參數(shù)四、鍵參數(shù)7一

5、、氫分子的形成和共價(jià)鍵的本質(zhì)一、氫分子的形成和共價(jià)鍵的本質(zhì)用量子力學(xué)理論解釋氫分子的形成：用量子力學(xué)理論解釋氫分子的形成： 1S - 1S 氫分子的形成是兩個(gè)氫原子的氫分子的形成是兩個(gè)氫原子的1s1s軌道重疊的結(jié)果。軌道重疊的結(jié)果。 條件：兩個(gè)條件：兩個(gè)1s1s電子必須自旋方向相反。電子必須自旋方向相反。 并繪制出兩個(gè)氫原子接近時(shí)的能量變化曲線。并繪制出兩個(gè)氫原子接近時(shí)的能量變化曲線。8 共價(jià)鍵的本質(zhì)：電性的共價(jià)鍵的本質(zhì)：電性的 電子在兩核間出現(xiàn)的幾率增大。不同于庫(kù)侖引電子在兩核間出現(xiàn)的幾率增大。不同于庫(kù)侖引力。力。 -38887 r/pmE/(kjmol-l) 1S - 1S 1S + 1S

6、 兩個(gè)氫原子接近時(shí)的能量變化曲線兩個(gè)氫原子接近時(shí)的能量變化曲線9 1. 兩個(gè)原子相互接近時(shí)，只有自旋方向相反的兩個(gè)原子相互接近時(shí)，只有自旋方向相反的單電子可以相互配對(duì)兩原子軌道有效重疊），使單電子可以相互配對(duì)兩原子軌道有效重疊），使核間電子云密度增加，體系能量下降，形成穩(wěn)定的核間電子云密度增加，體系能量下降，形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵。共價(jià)鍵。 (條件條件) 2. 兩個(gè)單電子配對(duì)成鍵后，不能再和別的原子兩個(gè)單電子配對(duì)成鍵后，不能再和別的原子中未成對(duì)電子配對(duì)，即形成共價(jià)鍵的數(shù)目受原子中中未成對(duì)電子配對(duì)，即形成共價(jià)鍵的數(shù)目受原子中單電子數(shù)目所限。單電子數(shù)目所限。 (飽和性飽和性) 二、現(xiàn)代價(jià)鍵理論要點(diǎn)二、現(xiàn)

7、代價(jià)鍵理論要點(diǎn)H2 ， NH3 ， HCl10 3. 成鍵軌道要滿足最大重疊，使核間電子云密成鍵軌道要滿足最大重疊，使核間電子云密度最大，體系能量最低，共價(jià)鍵最牢。度最大，體系能量最低，共價(jià)鍵最牢。 (方向性方向性) H1s1sHH2HFH1s+F2pF2+F2p+F2p11三、共價(jià)鍵的類型三、共價(jià)鍵的類型根據(jù)原子軌道重疊方式，共價(jià)鍵分為兩種類型：根據(jù)原子軌道重疊方式，共價(jià)鍵分為兩種類型： H2Cl2HCl 1. 鍵鍵兩原子軌道沿鍵軸成鍵原子核連線兩原子軌道沿鍵軸成鍵原子核連線方向進(jìn)行同號(hào)重疊所形成的共價(jià)鍵叫方向進(jìn)行同號(hào)重疊所形成的共價(jià)鍵叫 鍵鍵s-sX軸軸+px-s+X軸軸px-pxX軸軸+

8、12 鍵是以鍵是以“肩并肩肩并肩方式重方式重疊，沿鍵軸平面呈鏡面反對(duì)稱分疊，沿鍵軸平面呈鏡面反對(duì)稱分布的布的 鍵是以鍵是以“頭碰頭頭碰頭” 形式沿鍵軸形式沿鍵軸呈圓柱形對(duì)稱分布的呈圓柱形對(duì)稱分布的O2+鍵軸鍵軸 2. 鍵鍵兩原子軌道沿鍵軸方向在鍵軸兩側(cè)兩原子軌道沿鍵軸方向在鍵軸兩側(cè)進(jìn)行平行同號(hào)重疊，所形成的共價(jià)鍵叫進(jìn)行平行同號(hào)重疊，所形成的共價(jià)鍵叫 鍵鍵py-py或或 pz-pzX軸軸+-+-yX13 鍵的重疊程度大于鍵的重疊程度大于 鍵，所以鍵，所以 鍵牢固，打破鍵牢固，打破它需要的能量多；而它需要的能量多；而 鍵活潑，易于斷裂鍵活潑，易于斷裂 當(dāng)兩個(gè)原子形成一個(gè)共價(jià)鍵時(shí)，為使體系能量最低，

9、當(dāng)兩個(gè)原子形成一個(gè)共價(jià)鍵時(shí)，為使體系能量最低，只能形成只能形成 鍵；當(dāng)兩個(gè)原子形成二個(gè)共價(jià)鍵時(shí)，一個(gè)為鍵；當(dāng)兩個(gè)原子形成二個(gè)共價(jià)鍵時(shí)，一個(gè)為 鍵，另一個(gè)只能是鍵，另一個(gè)只能是 鍵；當(dāng)兩個(gè)原子形成三個(gè)共價(jià)鍵時(shí)，鍵；當(dāng)兩個(gè)原子形成三個(gè)共價(jià)鍵時(shí)，一個(gè)為一個(gè)為 鍵，另兩個(gè)只能是鍵，另兩個(gè)只能是 鍵。所以共價(jià)單鍵均為鍵。所以共價(jià)單鍵均為 鍵，鍵， 鍵構(gòu)成分子的骨架，能夠單獨(dú)存在，而鍵構(gòu)成分子的骨架，能夠單獨(dú)存在，而 鍵不能。鍵不能。 如如N2：NNx z yNN14 3. 共價(jià)鍵分為正常共價(jià)鍵和配位共價(jià)鍵兩種共價(jià)鍵分為正常共價(jià)鍵和配位共價(jià)鍵兩種 成鍵原子各提供一個(gè)電子配對(duì)成鍵的成鍵原子各提供一個(gè)電子配對(duì)

10、成鍵的正常共正常共價(jià)鍵價(jià)鍵 一個(gè)原子提供空軌道另一個(gè)原子提供電子對(duì)而成一個(gè)原子提供空軌道另一個(gè)原子提供電子對(duì)而成的鍵的鍵配位共價(jià)鍵。如配位共價(jià)鍵。如CO分子分子C OCO+15 鍵鍵 鍵鍵重疊方式重疊方式 沿鍵軸沿鍵軸 沿鍵軸平沿鍵軸平行行 重疊部位重疊部位 兩原子核之間，鍵軸處兩原子核之間，鍵軸處 鍵軸上下，鍵鍵軸上下，鍵軸處為零軸處為零重疊程度重疊程度 大大 小小鍵的強(qiáng)度鍵的強(qiáng)度 較大較大 較小較小化學(xué)活潑性化學(xué)活潑性 不活潑不活潑 活潑活潑 鍵與鍵與 鍵比較鍵比較16四、鍵參數(shù)四、鍵參數(shù)1. 鍵能：破壞該鍵所需的能量稱為鍵能鍵能：破壞該鍵所需的能量稱為鍵能 2. 鍵長(zhǎng)：分子中兩個(gè)原子的核

11、間距離稱為鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)：分子中兩個(gè)原子的核間距離稱為鍵長(zhǎng)鍵能越高，鍵越牢固，含此鍵的化合物越穩(wěn)定鍵能越高，鍵越牢固，含此鍵的化合物越穩(wěn)定兩個(gè)原子的鍵長(zhǎng)越短，鍵越牢固兩個(gè)原子的鍵長(zhǎng)越短，鍵越牢固對(duì)于雙原子分子，分子的解離能對(duì)于雙原子分子，分子的解離能D就等于鍵能就等于鍵能 對(duì)于多原子分子，若有幾個(gè)等價(jià)鍵，其鍵能等于對(duì)于多原子分子，若有幾個(gè)等價(jià)鍵，其鍵能等于各鍵解離能的平均值各鍵解離能的平均值 。同一種共價(jià)鍵在不同多原子。同一種共價(jià)鍵在不同多原子分子中的鍵能差別不大，可用其平均值表示。表分子中的鍵能差別不大，可用其平均值表示。表10-1鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量鍵參數(shù)：表征化學(xué)鍵性質(zhì)的物理量173

12、. 鍵角鍵角: 分子中同一原子所形成的兩個(gè)化學(xué)鍵分子中同一原子所形成的兩個(gè)化學(xué)鍵 之間的夾角之間的夾角180120109 28184. 鍵的極性：鍵的極性： 正負(fù)電荷重心重合正負(fù)電荷重心重合 非極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵 正負(fù)電荷重心不重合正負(fù)電荷重心不重合極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵+- 極性共價(jià)鍵的成因：由于成鍵原子的電負(fù)性不極性共價(jià)鍵的成因：由于成鍵原子的電負(fù)性不同，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子一端，電子云同，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子一端，電子云在兩核周圍呈不對(duì)稱分布。在兩核周圍呈不對(duì)稱分布。 離子鍵離子鍵H-F H-Cl H-Br H-I非極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵 極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵19 極性

13、共價(jià)鍵是離子鍵和非極性共價(jià)鍵間的過渡形極性共價(jià)鍵是離子鍵和非極性共價(jià)鍵間的過渡形式，彼此間無(wú)嚴(yán)格界限，典型的離子鍵式，彼此間無(wú)嚴(yán)格界限，典型的離子鍵 CsF 中仍含有中仍含有8%的共價(jià)鍵成分。的共價(jià)鍵成分。20第二節(jié)第二節(jié) 雜化軌道理論雜化軌道理論HO法）法） Hybridization Orbital Theory一、雜化軌道理論的要點(diǎn)一、雜化軌道理論的要點(diǎn)二、軌道雜化類型及實(shí)例二、軌道雜化類型及實(shí)例21 L.Pauling and J.S.Slater在在1931年提出的，是對(duì)年提出的，是對(duì)VB法的重要補(bǔ)充、發(fā)展和完善，解決了法的重要補(bǔ)充、發(fā)展和完善，解決了VB法在解釋法在解釋分子空間構(gòu)型

14、上遇到的困難分子空間構(gòu)型上遇到的困難CH4 C：1S2 2S2 2P22S22P2激發(fā)激發(fā)兩個(gè)單電子兩個(gè)單電子四個(gè)鍵也不等同四個(gè)鍵也不等同2P32S1一、雜化軌道理論的要點(diǎn)一、雜化軌道理論的要點(diǎn)22sp3-s 成鍵成鍵雜化雜化23 軌道雜化：軌道重新組合的過程。軌道雜化：軌道重新組合的過程。 形成的新軌道叫做雜化軌道形成的新軌道叫做雜化軌道hybrid orbitals）。）。 雜化軌道的成鍵能力大于原來的原子軌道雜化軌道的成鍵能力大于原來的原子軌道 僅由僅由 s 軌道和軌道和 p 軌道進(jìn)行雜化可以形成三種雜軌道進(jìn)行雜化可以形成三種雜化類型：化類型： sp、 sp2 、sp324+180直線型

15、分子直線型分子120 平面三角型平面三角型109.5正四面體正四面體雜化雜化s+s+s+雜化雜化雜化雜化+px+px+ py+px+ pypz25 綜上所述，雜化軌道要點(diǎn)可總結(jié)歸納如下：綜上所述，雜化軌道要點(diǎn)可總結(jié)歸納如下： 1. 在成鍵過程中，由于原子間的相互影響，同一在成鍵過程中，由于原子間的相互影響，同一原子中參加成鍵的幾個(gè)能量相近的原子軌道可以進(jìn)行原子中參加成鍵的幾個(gè)能量相近的原子軌道可以進(jìn)行混合，重新分配能量和空間方向，組成幾個(gè)數(shù)目相等混合，重新分配能量和空間方向，組成幾個(gè)數(shù)目相等的雜化軌道的雜化軌道 2. 雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足原子軌道最大重疊雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足原子軌道最大重疊

16、3. 雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足空間取得最大鍵角雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足空間取得最大鍵角4. 雜化軌道又分為等性雜化和不等性雜化兩種雜化軌道又分為等性雜化和不等性雜化兩種5. 雜化軌道的成鍵能力雜化軌道的成鍵能力 sp3 sp2 sp p s26（1sp雜化：雜化：BeCl2, C2H2 , CO2, HgCl2BeCl2 Be: He 2s2激發(fā)激發(fā)2s2p雜化雜化sp二、軌道雜化類型及實(shí)例二、軌道雜化類型及實(shí)例1. sp型和型和spd型雜化：型雜化：27（2sp2雜化：雜化：BF3 B: He 2s2 2p1BF3, C2H4 , AlCl3, CH2=CH-CH=CH2激發(fā)激發(fā)雜化雜化sp22

17、82. spd型雜化：型雜化： 能量相近的能量相近的(n-1)d，ns，np軌道或軌道或ns，np，nd軌軌道組合成新的道組合成新的dsp型或型或spd型雜化軌道的過程可統(tǒng)稱為型雜化軌道的過程可統(tǒng)稱為spd型雜化。（將在配合物一章中介紹，見表型雜化。（將在配合物一章中介紹，見表10-4）（二等性雜化和不等性雜化（二等性雜化和不等性雜化 1. 等性雜化：雜化后所形成的幾個(gè)雜化軌道所含等性雜化：雜化后所形成的幾個(gè)雜化軌道所含原來軌道成分的比例相等、能量完全相同，這種雜原來軌道成分的比例相等、能量完全相同，這種雜化軌道稱為等性雜化軌道?；壍婪Q為等性雜化軌道。 2. 不等性雜化：雜化后所形成的幾個(gè)雜

18、化軌道所不等性雜化：雜化后所形成的幾個(gè)雜化軌道所含原來軌道成分的比例不相等而能量不完全相同，含原來軌道成分的比例不相等而能量不完全相同，這種雜化軌道稱為不等性雜化軌道。這種雜化軌道稱為不等性雜化軌道。29NH3 N: He2S22P3 含有孤對(duì)電子的軌道參含有孤對(duì)電子的軌道參加雜化叫做不等性雜化加雜化叫做不等性雜化 。 NH3分子，三角分子，三角錐形，鍵角錐形，鍵角107激發(fā)激發(fā)雜化雜化sp330H2O O: He2s22p4H2O分子，分子，V字形，鍵角字形，鍵角104.5雜化雜化31第三節(jié)第三節(jié) 價(jià)層電子對(duì)互斥理論價(jià)層電子對(duì)互斥理論(自學(xué)自學(xué)) Valence Shell Electron

19、 Pair Repulsion Theory一、價(jià)層電子對(duì)互斥理論基本要點(diǎn)一、價(jià)層電子對(duì)互斥理論基本要點(diǎn)二、判斷分子的空間構(gòu)型二、判斷分子的空間構(gòu)型32 雜化軌道理論成功地解釋了共價(jià)分子的空間構(gòu)雜化軌道理論成功地解釋了共價(jià)分子的空間構(gòu)型。型。 雜化軌道理論對(duì)于已知結(jié)構(gòu)的分子可解釋其空雜化軌道理論對(duì)于已知結(jié)構(gòu)的分子可解釋其空間構(gòu)型，但對(duì)于未知結(jié)構(gòu)的分子不能預(yù)測(cè)或判斷其間構(gòu)型，但對(duì)于未知結(jié)構(gòu)的分子不能預(yù)測(cè)或判斷其空間構(gòu)型?？臻g構(gòu)型。 1940年美國(guó)的年美國(guó)的Sidgwick NV西奇威克等人相西奇威克等人相繼提出了價(jià)層電子對(duì)互斥理論繼提出了價(jià)層電子對(duì)互斥理論valence shell electr

20、on pair repulsion theory），簡(jiǎn)稱），簡(jiǎn)稱VSEPR法，法，可比較簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地判斷主族元素間形成的可比較簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地判斷主族元素間形成的ABn型型分子或離子的空間構(gòu)型。分子或離子的空間構(gòu)型。 33 一、價(jià)層電子對(duì)互斥理論基本要點(diǎn)一、價(jià)層電子對(duì)互斥理論基本要點(diǎn) 1一個(gè)共價(jià)分子或離子中，中心原子周圍配置一個(gè)共價(jià)分子或離子中，中心原子周圍配置的原子或原子團(tuán)的幾何構(gòu)型，主要決定于中心原子的原子或原子團(tuán)的幾何構(gòu)型，主要決定于中心原子價(jià)電子層中電子對(duì)包括形成價(jià)電子層中電子對(duì)包括形成鍵的電子對(duì)和孤對(duì)電鍵的電子對(duì)和孤對(duì)電子的相互排斥作用，并與價(jià)層電子對(duì)的數(shù)目和類子的相互排斥作用，并與價(jià)層

21、電子對(duì)的數(shù)目和類型有關(guān)。型有關(guān)。 2. 電子對(duì)在中心原子周圍按盡可能互相遠(yuǎn)離的電子對(duì)在中心原子周圍按盡可能互相遠(yuǎn)離的位置排布，以使彼此間的排斥能最小。位置排布，以使彼此間的排斥能最小。 3價(jià)層電子對(duì)相互排斥作用的大小，決定于價(jià)層電子對(duì)相互排斥作用的大小，決定于電子對(duì)之間的夾角和電子對(duì)的成鍵情況。一般規(guī)律電子對(duì)之間的夾角和電子對(duì)的成鍵情況。一般規(guī)律為：為：34 (1) 電子對(duì)之間的夾角越小排斥力越大；電子對(duì)之間的夾角越小排斥力越大； (2) 價(jià)層電子對(duì)之間靜電斥力大小順序是：孤價(jià)層電子對(duì)之間靜電斥力大小順序是：孤對(duì)電子孤對(duì)電子孤對(duì)電子成鍵電子對(duì)成鍵對(duì)電子孤對(duì)電子孤對(duì)電子成鍵電子對(duì)成鍵電子對(duì)成鍵電

22、子對(duì)。電子對(duì)成鍵電子對(duì)。35 二、判斷分子的空間構(gòu)型二、判斷分子的空間構(gòu)型 1. 確定中心原子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定中心原子中價(jià)層電子對(duì)數(shù) 中心原子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)中心原子中價(jià)層電子對(duì)數(shù) =(中心原子價(jià)層電子數(shù)中心原子價(jià)層電子數(shù) + 配體提供電子數(shù)配體提供電子數(shù))/2 計(jì)算電子對(duì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：計(jì)算電子對(duì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 中心原子中心原子: 鹵素原子鹵素原子7個(gè)個(gè), 氧族原子氧族原子6個(gè)個(gè) 配體配體: 鹵素原子和鹵素原子和H提供提供1個(gè)電子個(gè)電子, 氧族不提供氧族不提供 離子離子: 負(fù)離子加其電荷數(shù)負(fù)離子加其電荷數(shù), 正離子減其電荷數(shù)正離子減其電荷數(shù) 剩余剩余1個(gè)電子個(gè)電子, 算做算做1對(duì)對(duì) 雙鍵、

23、叁鍵等多重鍵算做雙鍵、叁鍵等多重鍵算做1對(duì)對(duì)36 2. 判斷分子的空間構(gòu)型判斷分子的空間構(gòu)型 根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，從表根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，從表10-4中找中找出相應(yīng)的價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型，再根據(jù)價(jià)層電子對(duì)中的出相應(yīng)的價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型，再根據(jù)價(jià)層電子對(duì)中的孤電子對(duì)數(shù)，確定分子的空間構(gòu)型。孤電子對(duì)數(shù)，確定分子的空間構(gòu)型。注意：注意： 價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型包括孤電子對(duì)，分子的價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型包括孤電子對(duì)，分子的空間構(gòu)型不包括孤電子對(duì)?？臻g構(gòu)型不包括孤電子對(duì)。37A的電的電子對(duì)數(shù)子對(duì)數(shù)價(jià)層電子價(jià)層電子 對(duì)構(gòu)型對(duì)構(gòu)型分子分子 類型類型成鍵電成鍵電子對(duì)數(shù)子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)孤電子對(duì)數(shù)數(shù)分子構(gòu)型分子構(gòu)

24、型實(shí)實(shí) 例例2直線直線AB220直線直線HgCl2,CO23平面三角形平面三角形AB330平面正三角形平面正三角形BF3,NO3AB221V形形PbCl2,SO24四面體四面體AB440正四面體正四面體SiF4 ,SO42AB331三角錐三角錐NH3,H3O AB222V形形H2O,H2S5三角雙錐三角雙錐AB550三角雙錐三角雙錐PCl5,PF5AB441變形四面體變形四面體SF4,TeCl4AB332T形形ClF3 AB223直線直線I3,XeF26八面體八面體AB660正八面體正八面體SF6,AlF63AB551四方錐四方錐BrF5 ,SbF52AB442平面正方形平面正方形ICl4,X

25、eF438m+n = 2 直線形直線形 = 3 三角形三角形 = 4 四面體四面體 = 5 三角雙錐形三角雙錐形 = 6 八面體八面體 若中心原子為若中心原子為A，配體為，配體為B 配體個(gè)數(shù)為配體個(gè)數(shù)為n (即成鍵電子對(duì)數(shù)即成鍵電子對(duì)數(shù)) 孤電子對(duì)為孤電子對(duì)為E，孤電子對(duì)數(shù)為，孤電子對(duì)數(shù)為m 則則m + n為為A的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的價(jià)層電子對(duì)數(shù) ABnEm價(jià)層電子對(duì)的幾何構(gòu)型：價(jià)層電子對(duì)的幾何構(gòu)型：39ABBBABBABBBBBABBAAB4, 正四面體正四面體AB2, 直線形直線形AB3, 平面三角形平面三角形AB2E, V字形字形AB3E, 三角三角錐錐AB2E2, V字字形形BBBB40價(jià)層

26、電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)5ABBBBBABBBBABBBABB變形四面體T形直線形三角雙錐形ABBBBBBABBBBBABBBB四方錐形正八面體平面正方形價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)641例：例： XeF4, XeO4價(jià)層電子對(duì)價(jià)層電子對(duì) 6 4價(jià)電子對(duì)分布價(jià)電子對(duì)分布 八面體八面體 四面體四面體配位原子數(shù)配位原子數(shù) 4 4孤電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù) 2 0幾何構(gòu)型幾何構(gòu)型 正方形正方形 四面體四面體 5 4三角雙錐三角雙錐 四面體四面體 2 3 3 1直線形直線形 三角錐三角錐XeF2, XeO3 3. 考慮多重鍵的影響，進(jìn)一步確定分子的空間構(gòu)考慮多重鍵的影響，進(jìn)一步確定分子的空間構(gòu)型型 （例（例10-8

27、，多重鍵與孤電子對(duì)相似），多重鍵與孤電子對(duì)相似） 42第四節(jié)第四節(jié) 分子軌道理論分子軌道理論MO法）法） Moleculer Orbitail Theory一、分子軌道理論要點(diǎn)一、分子軌道理論要點(diǎn)二、分子軌道理論的應(yīng)用二、分子軌道理論的應(yīng)用43 由于現(xiàn)代價(jià)鍵理論認(rèn)為分子中的電子仍屬于原由于現(xiàn)代價(jià)鍵理論認(rèn)為分子中的電子仍屬于原來的原子，成鍵的共用電子對(duì)只在兩個(gè)成鍵原子間來的原子，成鍵的共用電子對(duì)只在兩個(gè)成鍵原子間的小區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，故有局限性。的小區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，故有局限性。 O2 (O=O) 中有一個(gè)中有一個(gè) 鍵和一個(gè)鍵和一個(gè) 鍵，已經(jīng)沒鍵，已經(jīng)沒有自旋單電子了，可磁性實(shí)驗(yàn)證明，在氧分子中存有自旋單電

28、子了，可磁性實(shí)驗(yàn)證明，在氧分子中存在著兩個(gè)未成對(duì)的單電子，即在著兩個(gè)未成對(duì)的單電子，即O2是順磁性的分子。是順磁性的分子。 例如：氧分子的形成例如：氧分子的形成 ，按照，按照VB法法O原子電子組態(tài)原子電子組態(tài): 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1O2分子成鍵分子成鍵 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz144 根據(jù)現(xiàn)代價(jià)鍵理論，根據(jù)現(xiàn)代價(jià)鍵理論，電子完全成對(duì)，電子完全成對(duì)，O2具有具有反磁性。反磁性。 但磁性實(shí)驗(yàn)證明：但磁性實(shí)驗(yàn)證明： O2具有順磁性！具有順磁性！磁磁天天平平反磁性反磁性順磁性順磁性45一、分子軌道理論要點(diǎn)一、分子軌道理論要點(diǎn) 1. 分子中的電子圍繞整個(gè)分子運(yùn)動(dòng)

29、，分子中的分子中的電子圍繞整個(gè)分子運(yùn)動(dòng)，分子中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用分子軌道波函數(shù)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用分子軌道波函數(shù) 來描述來描述 分子軌道與原子軌道的區(qū)別主要在于前者為多中分子軌道與原子軌道的區(qū)別主要在于前者為多中心多核），而后者為一個(gè)中心單核）心多核），而后者為一個(gè)中心單核） 原子軌道用原子軌道用s，p，d，f符號(hào)表示，分子軌道用符號(hào)表示，分子軌道用，符號(hào)表示符號(hào)表示 1932年，年，Mulliken和和Hund提出的新的共價(jià)鍵理提出的新的共價(jià)鍵理論論分子軌道理論分子軌道理論原子在形成分子的過程中，原子在形成分子的過程中，所有電子都有貢獻(xiàn)，分子中的電子不再?gòu)膶儆趥€(gè)別所有電子都有貢獻(xiàn)，分子中的電子不

30、再?gòu)膶儆趥€(gè)別原子，而是在整個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)。原子，而是在整個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)。46 +2 = ( 1s,a+ 1s,b)2 = 1s,a2 + 1s,b2 + 2 1s,a 1s,b -2 = ( 1s,a - 1s,b)2 = 1s,a2 + 1s,b2 - 2 1s,a 1s,b MO法認(rèn)為，組合之前電子云密度之和為法認(rèn)為，組合之前電子云密度之和為 1s,a2 + 1s,b2，組合之后為，組合之后為 2. 分子軌道可近似看作是原子軌道的線性組合而分子軌道可近似看作是原子軌道的線性組合而成。成。 n個(gè)原子軌道可以組合成個(gè)原子軌道可以組合成 n個(gè)分子軌道個(gè)分子軌道(數(shù)目相等數(shù)目相等) n個(gè)分子軌道個(gè)分子

31、軌道n/2 個(gè)成鍵軌道個(gè)成鍵軌道 +n/2個(gè)反鍵軌道個(gè)反鍵軌道 -記作記作 1s *1s能量比原能量比原子軌道高子軌道高能量比原能量比原子軌道低子軌道低47 3. 為了有效地組合成分子軌道，要求成鍵的各為了有效地組合成分子軌道，要求成鍵的各原子軌道必須符合三原則：對(duì)稱性匹配、能量近似、原子軌道必須符合三原則：對(duì)稱性匹配、能量近似、軌道最大重疊軌道最大重疊 若組合得到的分子軌道能量與組合前原子軌道若組合得到的分子軌道能量與組合前原子軌道能量沒有明顯差別，所得的分子軌道叫做非鍵軌道。能量沒有明顯差別，所得的分子軌道叫做非鍵軌道。48形狀不變、符號(hào)不變形狀不變、符號(hào)不變對(duì)稱對(duì)稱形狀不變、符號(hào)改變形狀

32、不變、符號(hào)改變反對(duì)稱反對(duì)稱對(duì)稱性操作：對(duì)稱性操作： a. 以以x軸為鍵軸旋轉(zhuǎn)軸為鍵軸旋轉(zhuǎn)1800(旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)) b. 含鍵軸的某一平面的反映含鍵軸的某一平面的反映(反映反映) 若兩個(gè)原子軌道對(duì)旋轉(zhuǎn)、反映這兩個(gè)對(duì)稱操作若兩個(gè)原子軌道對(duì)旋轉(zhuǎn)、反映這兩個(gè)對(duì)稱操作均為對(duì)稱或均為反對(duì)稱，二者叫做對(duì)稱性匹配，能均為對(duì)稱或均為反對(duì)稱，二者叫做對(duì)稱性匹配，能組合成分子軌道組合成分子軌道 若一個(gè)原子軌道對(duì)某種操作為對(duì)稱，而另一個(gè)若一個(gè)原子軌道對(duì)某種操作為對(duì)稱，而另一個(gè)對(duì)同一操作為反對(duì)稱，二者叫做對(duì)稱性不匹配，不對(duì)同一操作為反對(duì)稱，二者叫做對(duì)稱性不匹配，不能組合成分子軌道能組合成分子軌道(1) 對(duì)稱性匹配對(duì)稱性匹配

33、49旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180O鏡面反映鏡面反映s px pz py-+-+-+-+ -50s px +-+ -對(duì)稱性匹配示意圖對(duì)稱性匹配示意圖-+-+Pz和和pz-+-Pz和和pz 對(duì)稱性匹配的兩原子軌道組合成分子軌道。對(duì)稱性匹配的兩原子軌道組合成分子軌道。對(duì)稱性不匹配的兩原子軌道不能組合成分子軌道。對(duì)稱性不匹配的兩原子軌道不能組合成分子軌道。51幾種簡(jiǎn)單原子軌道符合對(duì)稱性匹配的幾種簡(jiǎn)單原子軌道符合對(duì)稱性匹配的s-s, s-px, px -px ；py-py (對(duì)對(duì)xz平面平面) , pz-pz (對(duì)對(duì)xy平平面面) (沿沿x軸軸) 對(duì)稱性不匹配示意圖對(duì)稱性不匹配示意圖-+-+Pz 和和 pxs pz

34、+- -+52(2) 能量相近能量相近 只有能量相近的原子軌道才能組合成有效分子只有能量相近的原子軌道才能組合成有效分子軌道，而且愈相近愈好軌道，而且愈相近愈好同核雙原子同核雙原子+1s+1s1s-1s+- 反鍵反鍵MO *1s成鍵成鍵MO 1s -+s+pxs-px+ 反鍵反鍵MO *s-p 成鍵成鍵MO s-p +-+-53-px +pxpx -px+ 反鍵反鍵 MO *p-p 成鍵成鍵 MO p-p +-+-+- + -py +pypy -py反鍵反鍵 MO *p-p成鍵成鍵 MO p-p +-+-+-54以以HF分子為例分子為例:H: 1s 1sF: 2s 2px對(duì)稱性匹配對(duì)稱性匹配

35、但但: H: E1s= -1312kJ/mol F: E1s= -67181kJ/mol E2s= -3870.8kJ/mol E2p= -1797.4kJ/mol異核雙原子異核雙原子55(3)最大重疊最大重疊 組成分子軌道的原子軌道必須盡可能地多重組成分子軌道的原子軌道必須盡可能地多重疊疊由核間距和原子接近方向決定。原子形成分由核間距和原子接近方向決定。原子形成分子時(shí)在空間有一定的排列方式，使得分子具有一定子時(shí)在空間有一定的排列方式，使得分子具有一定的幾何構(gòu)型的幾何構(gòu)型 三原則中三原則中, 對(duì)稱性是首要對(duì)稱性是首要, 決定形成分子軌道的決定形成分子軌道的可能性可能性, 能量近似和最大重疊決定

36、分子軌道的組合效能量近似和最大重疊決定分子軌道的組合效率。率。56 5、分子軌道中用鍵級(jí)表示鍵的牢固程度、分子軌道中用鍵級(jí)表示鍵的牢固程度 鍵級(jí)鍵級(jí) =(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(jí)愈高，鍵愈穩(wěn)定，鍵級(jí)為零時(shí)原子不能形成分子鍵級(jí)愈高，鍵愈穩(wěn)定，鍵級(jí)為零時(shí)原子不能形成分子 4、 分子中電子的排布分子中電子的排布 遵循分子軌道填充遵循分子軌道填充三原則三原則, 即即Pauli原理，能量最低，原理，能量最低，Hund規(guī)則規(guī)則分子軌道的能級(jí)順序由分子光譜實(shí)驗(yàn)決定。分子軌道的能級(jí)順序由分子光譜實(shí)驗(yàn)決定。二、分子軌道能理論的應(yīng)用二、分子軌道能理論的應(yīng)用（一同核雙原

37、子分子的分子軌道能級(jí)圖（一同核雙原子分子的分子軌道能級(jí)圖 以第二周期元素形成的同核雙原子分子為例，以第二周期元素形成的同核雙原子分子為例，由于各自的由于各自的2s、2p軌道能量的差別，有兩種分子軌軌道能量的差別，有兩種分子軌道能級(jí)順序。道能級(jí)順序。57( 1s)( 1s*)( 2s)( 2s*)( 2px)( 2py)( 2pz)( 2py*)( 2pz*)( 2px*)( 1s)( 1s*)( 2s)( 2s*)( 2py)( 2pz)( 2px)( 2py*)( 2pz*)( 2px*)1s2s2p58H2He2H HH2(1s)2 分子軌道排布式分子軌道排布式, 鍵級(jí)鍵級(jí)=1，反磁，反磁

38、性性He2+ ? 鍵級(jí)鍵級(jí)? 穩(wěn)定性穩(wěn)定性?H2+ ? 鍵級(jí)鍵級(jí)? 穩(wěn)定性穩(wěn)定性? 反磁性反磁性?實(shí)例：實(shí)例：59 Li2 Li Li Be2 Li2(1s)2(1s*)2(2s)2 鍵級(jí)鍵級(jí)=1，反磁性反磁性Li2 KK(2s)260B2 KK(2s)2(2s*)2(2py)1(2pz)1C2N2KK(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2順磁性分子，兩個(gè)順磁性分子，兩個(gè)單電子單電子鍵，鍵級(jí)鍵，鍵級(jí)=1反磁性分子，兩個(gè)反磁性分子，兩個(gè)鍵而無(wú)鍵而無(wú)鍵，鍵， 鍵級(jí)鍵級(jí)=2KK( 2s)2( 2s*)2( 2py)2( 2pz)2( 2px)2反磁性分子，一個(gè)反磁性分子，一個(gè)鍵和鍵和兩個(gè)兩個(gè)

39、鍵，鍵級(jí)鍵，鍵級(jí)=3B261Ne2O2F2 KK ( 2s)2( 2s*)2 ( 2px)2 ( 2py)2( 2pz)2 ( 2py*)1( 2pz*)1 2px鍵鍵兩個(gè)三電兩個(gè)三電子子 鍵鍵O=OOO 因有具有因有具有2個(gè)單電個(gè)單電子，子，O2具有順磁性。具有順磁性。鍵級(jí)鍵級(jí)(62) / 2=262（二異核雙原子分子的分子軌道能級(jí)圖（二異核雙原子分子的分子軌道能級(jí)圖 第二周期元素的異核雙原子分子或離子，可近第二周期元素的異核雙原子分子或離子，可近似地用第二周期的同核雙原子分子的方法去處理。似地用第二周期的同核雙原子分子的方法去處理。 若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之和比若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之

40、和比N的原子序的原子序數(shù)的兩倍即數(shù)的兩倍即14小或相等時(shí)，此分子或離子的分小或相等時(shí)，此分子或離子的分子軌道能級(jí)圖符合圖子軌道能級(jí)圖符合圖10-13(b)的能級(jí)順序；的能級(jí)順序； 若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之和大于若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之和大于14時(shí)，此時(shí)，此分子或離子的分子軌道能級(jí)圖符合圖分子或離子的分子軌道能級(jí)圖符合圖10-13(a)的能級(jí)的能級(jí)順序。順序。 63 例例10-13 試比較試比較NO分子和分子和NO+離子的穩(wěn)定性。離子的穩(wěn)定性。 解解: N原子與原子與O原子的原子序數(shù)之和為原子的原子序數(shù)之和為15 NO分子的分子軌道排布按圖分子的分子軌道排布按圖10-13(a) NO (1s

41、)2(*1s)2 (2s)2 (*2s)2 (2px)2 (2py)2 (2pz)2(*2py)1 (2 px)2構(gòu)成一個(gè)構(gòu)成一個(gè)鍵；鍵；(2pz)2構(gòu)成一個(gè)構(gòu)成一個(gè)鍵鍵 (2py)2和和(*2py)1構(gòu)成一個(gè)三電子構(gòu)成一個(gè)三電子鍵。鍵。 鍵級(jí)：鍵級(jí)：(83)/2=2.5。 NO失去失去1個(gè)電子變?yōu)閭€(gè)電子變?yōu)镹O+，*2py為空軌道，為空軌道，則則NO+中有一個(gè)中有一個(gè)鍵和兩個(gè)鍵和兩個(gè)鍵，鍵， 鍵級(jí)：鍵級(jí)： (82)/2=3。比。比NO更穩(wěn)定。更穩(wěn)定。64NO KK ( 2s)2( 2s*)2 ( 2px)2 ( 2py)2( 2pz)2 ( 2py*)1 2px鍵鍵1個(gè)三電子個(gè)三電子 鍵鍵N

42、O KK ( 2s)2( 2s*)2 ( 2px)2 ( 2py)2( 2pz)2兩個(gè)兩個(gè)鍵鍵65例例10-14 試分析試分析HF分子的形成。分子的形成。 解：但因解：但因H和和F不屬于同一周期，因而不能采用不屬于同一周期，因而不能采用上述兩例的方法來確定其分子軌道能級(jí)順序。上述兩例的方法來確定其分子軌道能級(jí)順序。 根據(jù)三原則：根據(jù)三原則： H原子的原子的1s軌道和軌道和F原子的原子的2p 軌道能量相近；軌道能量相近； H的的1s軌道和軌道和F的的2px軌道對(duì)稱性匹配；軌道對(duì)稱性匹配； 沿沿x軸方向能最大程度重疊。組成一個(gè)成鍵分軸方向能最大程度重疊。組成一個(gè)成鍵分子軌道子軌道3和一個(gè)反鍵分子軌

43、道和一個(gè)反鍵分子軌道4。 F原子的其它原子軌道對(duì)成鍵沒有貢獻(xiàn)，為非原子的其它原子軌道對(duì)成鍵沒有貢獻(xiàn)，為非鍵軌道。鍵軌道。1、2和兩個(gè)和兩個(gè)1軌道均為非鍵軌道。軌道均為非鍵軌道。 分子中有一個(gè)分子中有一個(gè)鍵，鍵級(jí)為鍵，鍵級(jí)為1。66氫原子軌道HF分子軌道氟原子軌道11223344111s1s2p2p2s2s1s1s67（三離域（三離域鍵略）鍵略）（四自由基簡(jiǎn)介略）（四自由基簡(jiǎn)介略） 化學(xué)上把含有單電子的分子如化學(xué)上把含有單電子的分子如NO）、原子）、原子如如 H）、離子如）、離子如 O2- ）或原子團(tuán)如）或原子團(tuán)如OH稱為自由基或游離基稱為自由基或游離基free radical）。）。 單電子有

44、成為成對(duì)電子的趨向，因此常易發(fā)生單電子有成為成對(duì)電子的趨向，因此常易發(fā)生失去電子或得到電子的反應(yīng)而顯示出極活潑的化學(xué)失去電子或得到電子的反應(yīng)而顯示出極活潑的化學(xué)性質(zhì)。自由基在體內(nèi)生成過多可以引起疾病，但在性質(zhì)。自由基在體內(nèi)生成過多可以引起疾病，但在適當(dāng)?shù)臈l件下自由基也可用于疾病的防治。適當(dāng)?shù)臈l件下自由基也可用于疾病的防治。 近年來，自由基在生物體系中的作用已成為許近年來，自由基在生物體系中的作用已成為許多學(xué)科感興趣的研究課題，并已發(fā)展成為一門新學(xué)多學(xué)科感興趣的研究課題，并已發(fā)展成為一門新學(xué)科科自由基生物學(xué)。自由基生物學(xué)。68 第五節(jié)第五節(jié) 分子間的作用力分子間的作用力 Intermolecul

45、ar Forces 一、分子的極性與分子的極化一、分子的極性與分子的極化二、二、van der Waals力力 (范德華力范德華力) (取向力，誘導(dǎo)力和色散力取向力，誘導(dǎo)力和色散力)三、氫鍵三、氫鍵69 化學(xué)鍵是決定物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的主要因素?；瘜W(xué)鍵是決定物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的主要因素。 另外，氣體在一定條件下可以凝聚成液體，甚另外，氣體在一定條件下可以凝聚成液體，甚至凝結(jié)成固體，這表明分子與分子之間還存在著某至凝結(jié)成固體，這表明分子與分子之間還存在著某種相互吸引的作用力種相互吸引的作用力分子間力分子間力1. 品種品種范德華力和氫鍵力范德華力和氫鍵力 2. 作用作用決定物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、汽化熱、熔決定物質(zhì)

46、的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、汽化熱、熔解熱和表面張力的大小解熱和表面張力的大小 3. 范德華力的強(qiáng)弱范德華力的強(qiáng)弱只有化學(xué)鍵能的只有化學(xué)鍵能的1/10 1/100的弱相互作用的弱相互作用70原因是分子中含有極性共價(jià)鍵原因是分子中含有極性共價(jià)鍵71 全部非極性共價(jià)鍵組成的分子全部非極性共價(jià)鍵組成的分子 非極性分子非極性分子; 含有極性共價(jià)鍵、但具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因而鍵的極含有極性共價(jià)鍵、但具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因而鍵的極性可抵消的分子亦為非極性分子，否則為極性分子。性可抵消的分子亦為非極性分子，否則為極性分子。NH3，三角錐形，三角錐形，N-H鍵有極性，分鍵有極性，分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱H2O，V字形，字形，O-H鍵

47、有極性，分子結(jié)鍵有極性，分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱構(gòu)不對(duì)稱CH3Cl，變形四面，變形四面體，鍵有極性，分體，鍵有極性，分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱72BF3分子，分子，平面三角形，平面三角形，B-F鍵有極性，鍵有極性，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱CO2分子，分子，直線形，直線形，C-O鍵有極性，鍵有極性，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱CCl4分子，分子，正四面體形，正四面體形，C-Cl鍵有極性，鍵有極性，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱73等于分子中正、負(fù)電荷重心距等于分子中正、負(fù)電荷重心距離離(d)與正與正(或負(fù)或負(fù))電荷重心上的電荷重心上的電量電量(q )的乘積的乘積分子極性的大小用電偶極矩分子極性的大小用電偶極矩 來表

48、示來表示偶極矩為零，非極性分子偶極矩為零，非極性分子偶極矩愈大，分子的極性愈大偶極矩愈大，分子的極性愈大偶極矩是一個(gè)矢量，方向規(guī)定為從正到負(fù)偶極矩是一個(gè)矢量，方向規(guī)定為從正到負(fù)HCld HHO d74永久偶極永久偶極極化極化誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極極化極化75 非極性分子即使不受到外電場(chǎng)的影響，由于分子非極性分子即使不受到外電場(chǎng)的影響，由于分子內(nèi)原子核與電子的不斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)，瞬間也會(huì)發(fā)生正、內(nèi)原子核與電子的不斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)，瞬間也會(huì)發(fā)生正、負(fù)電荷的不重合，而產(chǎn)生瞬間偶極負(fù)電荷的不重合，而產(chǎn)生瞬間偶極+ -+ -+ - +- +- +分子體積愈大，變形性愈大，瞬間偶極也愈大分子體積愈大，變形性愈大，瞬間偶極也

49、愈大76二、范德華力取向力，誘導(dǎo)力和色散力）二、范德華力取向力，誘導(dǎo)力和色散力）- + - +- + 由于同極相斥，分子將發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，力圖使一由于同極相斥，分子將發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，力圖使一個(gè)分子的正極緊挨著另一個(gè)分子的負(fù)極，做有秩序的個(gè)分子的正極緊挨著另一個(gè)分子的負(fù)極，做有秩序的排列。極性分子的這種運(yùn)動(dòng)稱為取向，由永久偶極的排列。極性分子的這種運(yùn)動(dòng)稱為取向，由永久偶極的取向而產(chǎn)生的分子間力稱為取向力取向而產(chǎn)生的分子間力稱為取向力- +- +77- +- +- +- +- +- +78 色散力：非極性分子可以產(chǎn)生瞬時(shí)偶極，瞬時(shí)色散力：非極性分子可以產(chǎn)生瞬時(shí)偶極，瞬時(shí)偶極也可誘使相鄰分子極化，使非極性分子始終處偶極也可誘使相鄰分子極化，使非極性分子始終處于異極相鄰狀態(tài)。這種由瞬時(shí)偶極間的相互作用力于異極相鄰狀態(tài)。這種由瞬時(shí)偶極間的相互作用力稱為色散力稱為色散力+ -+ -+ - +- +- + 瞬時(shí)偶極雖存在時(shí)間短，但不斷重復(fù)發(fā)生，相鄰瞬時(shí)偶極雖存在時(shí)間短，但不斷重復(fù)發(fā)生，相鄰分子間始終存在色散力，且普遍存在與各種分子之間分子間始終存在色散力，且普遍存在與各種分子之間79氣氣 氣氣 液液 固固80三、氫鍵三、氫鍵HXY電負(fù)