天津大學無機化學課件第六章分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(精)

1、無機化號，媒體3秋案第六章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)鍵參數(shù)表征化學鍵性質(zhì)的物理量如鍵能、鍵長、鍵角6-1-3鍵角鍵長：分子內(nèi)成鍵兩原子核間的平衡距離1TH-H4/pmC1-C1Br-BrI-I74.0198.8228.4266.6H-FH-C1H-Br H-I91.81274140.8160.8，同一種鍵在不同分子中，鍵長基本是個定值鍵L/pmC-C 金剛石154153乙烷154丙烷155車建C-CC=CC=C卬pm154134120ETkJ-mol1356598813鍵N-NN=NN=N卬pm146125109.8ETkJemol1160418946*C-NC=NC=N卬pm147132116ET

2、kJ-mol1285616866二 < >I4 >L鍵長越短，鍵能越大，化學鍵越牢面鍵角:在分子中兩個相鄰化學鍵之間的夾角三角錐形無機化號3a體盆集第六章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)價鍵理論共價鍵理論現(xiàn)代價鍵理論是建立在量子力學 基礎上的，主要有:價鍵理論：認為成鍵電子只能在以化 學鍵相連的兩原子間的區(qū) 域內(nèi)運動分子軌道理論：認為成鍵電子可以在 整個分子區(qū)域內(nèi)運動74pm6-2-1共價鍵說明分子形成時:實驗測知：H?核間距=74pm H玻爾半徑=53pm共價鍵：原子間由于成鍵電子的原子軌道 重疊而形成的化學鍵使體系能量降低，形成共價鍵價鍵理論（電子配對法）要點兩原子靠近時，自旋方向相

3、反的未成 對的價電子可以配對，形成共價鍵成鍵電子的原子軌道重疊越多，形成的共價鍵越牢固一最大重疊原理共價鍵特征飽和性:原子有幾個未成對的價電子,一般只能和幾個自旋方向相反的電子配對成鍵例 N02Pz XT XTN2 :N=N:N QXD2P在特定的條件下，有的成對的價電子能 被拆開為單電子參與成鍵例 sa)Mo)ooooo_(D(im)axDooo3s 3p 3d 3s 3p 3d-S-| + 6|-F:| 共價鍵特征方向性:為滿足最大重疊原理，成鍵時原子軌道只能沿著軌道伸展的方向重疊不能成鍵能成鍵原子軌道的重疊原子軌道重疊的對稱性原則只有當原子軌道對稱性相同的部分重疊,原子間的概率密度才會增

4、大，形成化學鍵當兩原子軌道以對稱性相同的部分（即與“+，、“一”與“一”）重疊Px-S原子軌道重疊的對稱性原則只有當原子軌道對稱性相同的部分重疊,原子間的概率密度才會增大，形成化學鍵當兩原子軌道以對稱性不同的部分（即" +與”）重疊，原子間的概率密度幾乎等 于零，難以成鍵共價鍵的類型按鍵是否有極性分:強極性鍵:如H-C1共價鍵弱極性鍵:如H-I非極性共價鍵:如H-H、C1-C1按原子軌道重疊部分的對稱性分:。鍵、兀鍵、6鍵。鍵：原子軌道以“頭碰頭的形式重X。電子：形成。鍵的電子+對鍵軸（X軸）具有圓柱形對稱性九鍵：原子軌道以“肩并肩的形式重所形成的鏈ZX7TI對xy平面具有反對稱性即

5、重疊部分對孫平面的上、下兩側(cè)，形狀相同、符號相反兀電子：形成兀鍵的電子例N2價鍵結(jié)構(gòu)式I ,:NN: 分子結(jié)構(gòu)式N=N或:N=N:化學鍵示意圖。鍵：兩個原子相匹配的d軌道以“面對面”的方式重疊所形成的3Z=EZZBC=E配位共價鍵含義：凡共用電子對由一個原子單方面 提供所形成的共價鍵形成馴牛:1 . 4原子價層有孤電子對（電子給予體）2 .另一個原子價層有空軌道（電子接受體）"c° c ® axSo 7T配鍵-kT濯 。使噌）兀鍵一：卜飛:C3O：C = O價鍵結(jié)構(gòu)式電子式分子結(jié)構(gòu)式一同6-2-2離子鍵孑鍵本質(zhì)：陽、陰離子之間的靜電引力存在：離子晶體和少量氣態(tài)分子

6、中特征：無方向性和飽和性鍵型過渡兩原子是形成離子鍵還是共價鍵取決于： 兩原子吸引電子的能力，即兩元素電負性的差值（噓大，鍵的極性越強。極性鍵含有少量離子鍵和大量共價鍵成分, 大多數(shù)離子鍵只是離子鍵成分占優(yōu)勢而已。電負性差值越大，鍵的極性筮xH ； HH : Br:離子鍵HNa :F:鍵型過渡:極性鍵 極性鍵H : I:2.1-2.1=02.5-2.U0.42.8-2.1=0.73.0-2.1=0.94.021=1.94.0-0.9=3.1無機他號，彝體叔案第六章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)人結(jié)束無機也等3然體，叔案第六章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A/r "H" 第二T»分子的幾何構(gòu)型

7、:化軌道理論的要J有幾個原子軌道參與雜化，就形成幾個雜化軌道雜化軌道理論的要點有幾個原子軌道參與雜化，就形成幾個雜化軌道 雜化軌道比原來未雜化的軌道成鍵能力強,形成化學鍵的鍵能大，生成的分子穩(wěn)定雜化類型sp雜化,1個S軌道+ 1個p軌道例 BeCL雜化類型 sp?雜化1個s軌道+2個p軌道雜化軌雜化軌軌道雜化軌道成鍵道數(shù)目道含量.夾角構(gòu)型類型正三角形。鍵分子構(gòu)型正三角形7雜化類型1個S軌道+2個p軌道雜化軌雜化軌軌道雜化軌道成鍵道數(shù)目道含量夾角構(gòu)型類型。鍵分子構(gòu)型正三角形正三角形120°例BF3雜化類型1個S軌道+3個P軌道雜化軌雜化軌軌道夾雜化軌道成鍵分子道數(shù)目道含量角.構(gòu)型類型.

8、構(gòu)型卜、州10,28，|正四面體。鍵 正四面體雜化類型 Sp3雜化1個S軌道+3個P軌道雜化軌雜化軌軌道夾雜化軌道 道數(shù)目道含量角 構(gòu)型 - - 4 4 撲109P28,正四面體成鍵類型。鍵分子構(gòu)型正四面體雜化類型不等性§p3雜化例H?。O(WD®不等性即32s折線(V)形雜化類型spsp2sp3雜化軌道 溝型 雜化軌道 中孤電子 對數(shù)直線形三角形面體形00012分子幾何 構(gòu)型直線形三角形正四面體 1三角錐V形實例BeCl2 cofBF3 so. Jch4 cci4SiH4NH3h2o鍵角180120109 28'107 18,104 45'分子極性無無無有

9、有正八結(jié)束其它雜化類型如s-p-d或d-s-p詞SF6印3(12雜化第六章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)無機他號3乘體電3截案第六章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié)分子軌道理論I價鍵理論的局限性不能解釋有的分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2S2S o OO =O O O根據(jù)價鍵理論，氧分子中有一個。鍵和一個 九鍵，其電子全部成對。但經(jīng)磁性實驗測定，氧分子有兩個不成對 的電子，自旋平行，表現(xiàn)出順磁性。FI價鍵理論的局限性不能解釋有的分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不能解釋H2+的穩(wěn)定存在:（HH）+分子軌道理論的掘起能成功地說明許多分子的結(jié)構(gòu)和反應性能6-44分子軌道的基本概念把分子作為一個整體，電子在整個分子中 運動。分子中的每個電子都處在一定的分子軌道上，具有一定的能量。分子軌道由原子軌道組合而成，其數(shù)目等于原子軌道數(shù)目之和。分子中電子的分布和在原子中分布相同： 遵守泡里原理、能量最低原理和洪德規(guī)則。電子進入分子軌道后，若體系能量降低,即能成鍵。6-4-2分子軌道的形成ss原子軌道的組合能量s成鍵軌道能量。軌道 比s反鍵軌道能量。電子鍵對分一 沿軸稱布能量成鍵軌道能 反鍵軌道* 軌道TT電子對含長軸 平面反對稱r叩二PP原子軌道的組合<SM量6.4-3分子軌道的能級每種分子的每個分子軌道都有確定的能量,不同種分子的分子軌道能量是不同的,可通過光譜實驗確定。2、F2分子，分子軌道的能級O*2p律WF