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文檔簡介
1、關(guān)于化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) (2)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁,共61頁4-1 離子鍵理論離子鍵理論一、離子鍵的形成一、離子鍵的形成 離子鍵理論認(rèn)為:離子鍵理論認(rèn)為:(1) 當(dāng)電負(fù)性小的活潑金屬原子與電負(fù)性大的活潑非金屬原子相遇時,當(dāng)電負(fù)性小的活潑金屬原子與電負(fù)性大的活潑非金屬原子相遇時,它們都有達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向,由于兩個原子的電負(fù)性相差較大,它們都有達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向,由于兩個原子的電負(fù)性相差較大,因此它們之間容易發(fā)生電子的得失而產(chǎn)生正、負(fù)離子。因此它們之間容易發(fā)生電子的得失而產(chǎn)生正、負(fù)離子。(2) 所謂穩(wěn)定結(jié)構(gòu),對于主族元素來講這它們所生成的離子多數(shù)都具有稀有氣所謂穩(wěn)定結(jié)構(gòu),對于主族元素來講這它們所生成
2、的離子多數(shù)都具有稀有氣體結(jié)構(gòu),即體結(jié)構(gòu),即p軌道全充滿狀態(tài)(如軌道全充滿狀態(tài)(如NaCl中的中的Na+和和Cl-)。對于過渡元素來講,)。對于過渡元素來講,它們所生成的離子它們所生成的離子d軌道一般都處于半充滿(軌道一般都處于半充滿(3d5)狀態(tài)。但是過渡元素的)狀態(tài)。但是過渡元素的s和和d軌道能量相近例外者很多。軌道能量相近例外者很多。(3) 原子間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移而形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的正、負(fù)離子時,從原子間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移而形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的正、負(fù)離子時,從能量的角度上看,一定會有能量的吸收和放出,而且新體系的能量能量的角度上看,一定會有能量的吸收和放出,而且新體系的能量一般也是最低的。一般也是
3、最低的?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁,共61頁 如:如:NaCl的形成:的形成: Na(g)Na+(g) I1=496KJ.mol-1 Cl(g)Cl-(g) E=348.7KJ.mol-1 Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(g) H-450KJ.mol-1 根據(jù)庫侖定律:根據(jù)庫侖定律: 波恩與梅爾從量子力學(xué)觀點指出這種排斥作用的勢能可波恩與梅爾從量子力學(xué)觀點指出這種排斥作用的勢能可表示為:表示為: V排斥排斥Ae-R/ 式中式中A、為常數(shù)為常數(shù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁,共61頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁,共61頁以以NaCl為例,離子鍵的形成過程可簡單表示如下:為例,離子鍵的形成過程可簡單表示如下: nNa(3
4、s1) -ne- nNa+(2s22p6) nNaCl nCl(3s23p5) +ne- nCl-(3s23p6) 離子鍵:由原子間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移,形成正、負(fù)離子,并離子鍵:由原子間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移,形成正、負(fù)離子,并通過靜電作用而形成的化學(xué)鍵。通過靜電作用而形成的化學(xué)鍵。 生成離子鍵的條件生成離子鍵的條件:原子間的電負(fù)性相差較大,一般原子間的電負(fù)性相差較大,一般2.0 由離子鍵形成的化合物叫離子型化合物。由離子鍵形成的化合物叫離子型化合物?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁,共61頁二、離子鍵的特點二、離子鍵的特點1. 離子鍵的本質(zhì)是靜電作用力離子鍵的本質(zhì)是靜電作用力 離子鍵的強度一般用晶格能(離子鍵的強度一
5、般用晶格能(U)來表示)來表示2. 離子鍵無方向性離子鍵無方向性3. 離子鍵無飽和性離子鍵無飽和性鍵的離子性與元素的電負(fù)性有關(guān)鍵的離子性與元素的電負(fù)性有關(guān) 當(dāng)兩個原子的電負(fù)性差值為當(dāng)兩個原子的電負(fù)性差值為1.7時,單鍵約具有時,單鍵約具有50的的離子性,因此離子性,因此 1.7 為離子型化合物為離子型化合物 1.7 為共價型化合物為共價型化合物現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁,共61頁三、離子的特征三、離子的特征(1)離子的電荷)離子的電荷(2)離子的電子層構(gòu)型)離子的電子層構(gòu)型 一般簡單的負(fù)離子(如一般簡單的負(fù)離子(如F、Cl、O2等)其最外層均具有穩(wěn)定的等)其最外層均具有穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu);正離子電子結(jié)構(gòu)
6、;正離子的電子層構(gòu)型可分為:的電子層構(gòu)型可分為:2電子構(gòu)型:最外層為電子構(gòu)型:最外層為2個電子的離子,如個電子的離子,如Li+,Be2+等。等。8電子構(gòu)型:最外層為電子構(gòu)型:最外層為8個電子的離子,如個電子的離子,如Na+,Cl-,O2-等。等。18電子構(gòu)型:最外層為電子構(gòu)型:最外層為18個電子的離子,如個電子的離子,如Zn2+,Hg2+,Ag+等。等。(182)電子構(gòu)型:次外層為)電子構(gòu)型:次外層為18電子,最外層為電子,最外層為2個電子的離子,如個電子的離子,如Pb2+和和Sn2+等。等。818電子構(gòu)型:最外層的電子為電子構(gòu)型:最外層的電子為818之間的不飽和結(jié)構(gòu)和離子,如之間的不飽和結(jié)構(gòu)
7、和離子,如Fe2+,Cr3+,Mn2+等。等。離子的電子層構(gòu)型同離子間的作用力,即同離子鍵的強度有密切的關(guān)系。一般離子的電子層構(gòu)型同離子間的作用力,即同離子鍵的強度有密切的關(guān)系。一般來講,在離子的電荷和半徑大致相同的條件下,不同構(gòu)型的正離子對同種負(fù)離來講,在離子的電荷和半徑大致相同的條件下,不同構(gòu)型的正離子對同種負(fù)離子的結(jié)合力的大小可有如下經(jīng)驗規(guī)律:子的結(jié)合力的大小可有如下經(jīng)驗規(guī)律:8電子構(gòu)型的離子電子構(gòu)型的離子818電子層構(gòu)型的離子電子層構(gòu)型的離子18或或182電子層構(gòu)型的離子電子層構(gòu)型的離子現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁,共61頁3. 離子半徑離子半徑 正負(fù)離子在相互作用時所表現(xiàn)的半徑,通常簡稱正負(fù)離
8、子在相互作用時所表現(xiàn)的半徑,通常簡稱為離子半徑。為離子半徑。d=r1+r2現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁,共61頁離子半徑大致有如下的變化規(guī)律:離子半徑大致有如下的變化規(guī)律:(a) 主族元素,從上到下,具有相同電荷數(shù)的同族離子的半徑依次增大。主族元素,從上到下,具有相同電荷數(shù)的同族離子的半徑依次增大。 例:離子半徑大小順序:例:離子半徑大小順序:Li+Na+K+Rb+Cs+(b) 在同一周期中主族元素隨著族數(shù)遞增,正離子的電荷數(shù)增大,離子半徑依在同一周期中主族元素隨著族數(shù)遞增,正離子的電荷數(shù)增大,離子半徑依次減小。次減小。 如:如:Na+Mg2+Al3+(c) 若同一元素能形成幾種不同電荷的正離子時,則高
9、價離子的半徑小于低若同一元素能形成幾種不同電荷的正離子時,則高價離子的半徑小于低價離子的半徑。價離子的半徑。 例:例:rFe3+(60pm)rFe2+(75pm)(d) 負(fù)離子的半徑較大,約為負(fù)離子的半徑較大,約為130250pm,正離子的半徑較小,約為,正離子的半徑較小,約為10170pm。(e) 周期表中處于相鄰族的左上方和右下方斜對角線上的正離子半徑近周期表中處于相鄰族的左上方和右下方斜對角線上的正離子半徑近似相等。似相等。 例如:例如:Li+(60pm)Mg2+(65pm) Sc3+(81pm) Zr4+(80pm) Na+(95pm) Ca2+(99pm)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁,共61頁
10、四、離子晶體四、離子晶體1. 離子晶體的特性離子晶體的特性 由正負(fù)離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體,統(tǒng)稱為離子晶體。由正負(fù)離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體,統(tǒng)稱為離子晶體。2. 離子晶體的類型離子晶體的類型 對于最簡單的對于最簡單的AB型離子化合物來說,它有如下幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)型離子化合物來說,它有如下幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)類型:類型: (a) CsCl型晶體(簡單立方晶格)型晶體(簡單立方晶格)8配位配位 正負(fù)離子間距正負(fù)離子間距d0.5a3 如:如:CsCl、CsBr、CsI等等(b) NaCl型晶體(立方面心晶格)型晶體(立方面心晶格)6配位配位 正負(fù)離子間距正負(fù)離子間距d=0.5a 如:如:Na
11、Cl、LiF、CsF、NaI等等(c) 立方立方ZnS型(閃鋅礦型)型(閃鋅礦型)4配位配位 正負(fù)離子間距正負(fù)離子間距d0.433a 如:如:ZnS、ZnO、HgS等等AB型的離子晶體除以上三種類型外,還有六方型的離子晶體除以上三種類型外,還有六方ZnS型型現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁,共61頁 AB2型的離子晶體有型的離子晶體有CaF2型和金紅石(型和金紅石(TiO2)型等。)型等。離子半徑比與配位數(shù)和晶體構(gòu)型的關(guān)系離子半徑比與配位數(shù)和晶體構(gòu)型的關(guān)系 PPT超鏈接例題超鏈接例題例例4.1.doc現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁,共61頁五、晶格能(五、晶格能(U) 離子鍵的強度通常用晶格能離子鍵的強度通常用晶格能
12、U的大小來衡量。的大小來衡量。 晶格能:指相互遠離的氣態(tài)正離子和負(fù)離子結(jié)合成離子晶體時所釋放的晶格能:指相互遠離的氣態(tài)正離子和負(fù)離子結(jié)合成離子晶體時所釋放的能量。能量。 嚴(yán)格地講,晶格能是指在嚴(yán)格地講,晶格能是指在0K和和1atm條件下相互遠離的氣態(tài)正離子和負(fù)離條件下相互遠離的氣態(tài)正離子和負(fù)離子結(jié)合成離子晶體時所釋放的能量,如發(fā)生在子結(jié)合成離子晶體時所釋放的能量,如發(fā)生在298K和和1atm下,為晶格焓。下,為晶格焓。但兩者相差不多,常忽略不計。但兩者相差不多,常忽略不計。 晶格能常以釋放能量的絕對值表示。晶格能常以釋放能量的絕對值表示。 mMn+(g)+nXm-(g)=MmXn(s) HU
13、U可用玻恩哈伯(可用玻恩哈伯(Born-Haber)循環(huán)法通過熱化學(xué)計算求得:)循環(huán)法通過熱化學(xué)計算求得:PPT超超鏈接例題鏈接例題例例4.2.doc現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁,共61頁42 共價鍵理論共價鍵理論 分子中原子間通過共用電子對結(jié)合而成的化學(xué)鍵稱為共價鍵。分子中原子間通過共用電子對結(jié)合而成的化學(xué)鍵稱為共價鍵。一、價鍵理論(電子配對法,簡稱一、價鍵理論(電子配對法,簡稱VB法)法) 基本論點如下:基本論點如下:1. 共價鍵的本質(zhì)共價鍵的本質(zhì) 共價鍵的本質(zhì)是電性的。共價鍵的本質(zhì)是電性的?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁,共61頁2. 成鍵的原理成鍵的原理 根據(jù)量子力學(xué)理論處理氫分子成鍵的方法,根據(jù)量子力
14、學(xué)理論處理氫分子成鍵的方法,1930年鮑林和斯萊脫等人年鮑林和斯萊脫等人又加以發(fā)展從而建立了近代價鍵理論。又加以發(fā)展從而建立了近代價鍵理論。(a)電子配對原理)電子配對原理 (b)能量最低原理)能量最低原理 如:如:形成一個形成一個CH鍵放出能量鍵放出能量411KJ.mol-1 形成一個形成一個HH鍵放出能量鍵放出能量432KJ.mol-1(c)原子軌道最大重疊原理)原子軌道最大重疊原理 總之,價鍵理論認(rèn)為共價鍵是通過自旋相反的電子配對和原子軌道的最總之,價鍵理論認(rèn)為共價鍵是通過自旋相反的電子配對和原子軌道的最大重疊而形成的,使體系達到能量最低狀態(tài)。大重疊而形成的,使體系達到能量最低狀態(tài)?,F(xiàn)在
15、學(xué)習(xí)的是第十四頁,共61頁3. 共價鍵的特點共價鍵的特點 共價鍵又稱原子鍵共價鍵又稱原子鍵(a)共價鍵結(jié)合力的本質(zhì)是電性的,但不能認(rèn)為純粹是靜電的。)共價鍵結(jié)合力的本質(zhì)是電性的,但不能認(rèn)為純粹是靜電的。(b)形成共價鍵時,組成原子的電子云發(fā)生了很大的變化。)形成共價鍵時,組成原子的電子云發(fā)生了很大的變化。(c)共價鍵具有飽和性。)共價鍵具有飽和性。(d)共價鍵有方向性)共價鍵有方向性 如:如: 共價鍵的方向性決定著分子的空間構(gòu)型,因而影響分子的性質(zhì)(如共價鍵的方向性決定著分子的空間構(gòu)型,因而影響分子的性質(zhì)(如極性等)。極性等)?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁,共61頁(e)共價鍵的鍵型)共價鍵的鍵型 根
16、據(jù)原子軌道重疊情況的不同可將根據(jù)原子軌道重疊情況的不同可將共價鍵分為:共價鍵分為:鍵和鍵和鍵鍵還有一類共價鍵還有一類共價鍵共價配鍵或配位共價配鍵或配位鍵,是由一個原子提供電子對為兩鍵,是由一個原子提供電子對為兩個原子共用而形成的共價鍵。配位個原子共用而形成的共價鍵。配位鍵通常以一個指向接受電子對的原鍵通常以一個指向接受電子對的原子的箭頭子的箭頭“”來表示。如來表示。如CO的分的分子結(jié)構(gòu)式可寫成:子結(jié)構(gòu)式可寫成:CO。配位鍵的形成條件:其中一個配位鍵的形成條件:其中一個原子的價電子層有孤電子對原子的價電子層有孤電子對(即未共用的電子對);另一(即未共用的電子對);另一個原子的價電子層有可接受孤個
17、原子的價電子層有可接受孤電子對的空軌道。電子對的空軌道。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁,共61頁二、雜化軌道理論二、雜化軌道理論1. 雜化與雜化軌道的概念雜化與雜化軌道的概念 雜化是指形成分子時,由于原子的相互影響,若干不雜化是指形成分子時,由于原子的相互影響,若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來,重新組合成同類型能量相近的原子軌道混合起來,重新組合成一組新軌道。這種軌道重新組合的過程叫做一組新軌道。這種軌道重新組合的過程叫做雜化雜化,所形成的新軌道就稱為所形成的新軌道就稱為雜化軌道。雜化軌道。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁,共61頁2. 雜化軌道的類型雜化軌道的類型(a)sp雜化雜化現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁,共
18、61頁(b)sp2雜化雜化 sp2雜化軌道是由雜化軌道是由1個個ns和和2個個np軌道組合而成的,每個軌道組合而成的,每個sp2雜化軌道中含雜化軌道中含有有s和和p的成分,雜化軌道間的夾角為的成分,雜化軌道間的夾角為120,呈平面三角形。,呈平面三角形?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁,共61頁(c)sp3雜化雜化 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁,共61頁(d)sp3d2雜化雜化 sp3d2雜化軌道是由一個雜化軌道是由一個ns、三個、三個np和二個和二個nd軌道組合而成。六個軌道組合而成。六個sp3d2雜雜化軌道指向正八面體的六個頂點,雜化軌道間的夾角為化軌道指向正八面體的六個頂點,雜化軌道間的夾角為90或或180
19、?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁,共61頁3. 等性雜化和不等性雜化等性雜化和不等性雜化同種類型的雜化軌道又分為等性雜化和不等性雜化同種類型的雜化軌道又分為等性雜化和不等性雜化等性雜化:每個雜化軌道都是等同的(能量相等,成分相同)雜化稱為等性雜化:每個雜化軌道都是等同的(能量相等,成分相同)雜化稱為等性雜化。等性雜化。不等性雜化:由于孤電子對存在而造成不完全等同的雜化叫不等性不等性雜化:由于孤電子對存在而造成不完全等同的雜化叫不等性雜化。雜化?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁,共61頁4. 雜化軌道理論的基本要點雜化軌道理論的基本要點(a)在形成分子時,由于原子間的相互作用,若干不同類型的、能量相近)在形成分子
20、時,由于原子間的相互作用,若干不同類型的、能量相近的原子軌道混合起來,重新組成一組新的軌道,這種重新組合的過程叫的原子軌道混合起來,重新組成一組新的軌道,這種重新組合的過程叫雜化,所形成的新軌道稱為雜化軌道。雜化,所形成的新軌道稱為雜化軌道。(b)雜化軌道的數(shù)目與組成雜化軌道的各原子軌道的數(shù)目相等。)雜化軌道的數(shù)目與組成雜化軌道的各原子軌道的數(shù)目相等。(c)雜化軌道又分為等性雜化和不等性雜化。)雜化軌道又分為等性雜化和不等性雜化。(d)雜化軌道成鍵時,要滿足原子軌道的最大重疊原理。)雜化軌道成鍵時,要滿足原子軌道的最大重疊原理。 由于雜化軌道電子云分布更集中,因此一般雜化軌道成鍵能力比原子由于
21、雜化軌道電子云分布更集中,因此一般雜化軌道成鍵能力比原子軌道的成鍵能力強,因而形成的分子也更穩(wěn)定。對不同類型的雜化軌道軌道的成鍵能力強,因而形成的分子也更穩(wěn)定。對不同類型的雜化軌道來說,其成鍵能力的大小次序如下:來說,其成鍵能力的大小次序如下: spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2(e)雜化軌道成鍵時,要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理。)雜化軌道成鍵時,要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理。 雜化軌道類型、空間構(gòu)型以及成鍵能力之間的關(guān)系雜化軌道類型、空間構(gòu)型以及成鍵能力之間的關(guān)系PPT超鏈接例題超鏈接例題例例4.3.doc現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁,共61頁三、價層電子對互斥理論(簡稱三、價層電子對互斥理論
22、(簡稱VSEPR法)法)1. 價層電子對互斥理論的基本要點:價層電子對互斥理論的基本要點:(a)在)在AXm型分子中,中心原子型分子中,中心原子A的周圍配置的原子或的周圍配置的原子或原了團的幾何構(gòu)型,主要決定于中心原子價電子層原了團的幾何構(gòu)型,主要決定于中心原子價電子層中電子對(包括成鍵電子對和未成鍵的孤電子對)中電子對(包括成鍵電子對和未成鍵的孤電子對)的互相排斥作用,分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對的互相排斥作用,分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對相互排斥最小的那種結(jié)構(gòu)。相互排斥最小的那種結(jié)構(gòu)。例:例:BeH2分子分子 :Be: 直線型直線型(b)對于)對于AXm型共價分子來說,其分子的幾何構(gòu)型主要
23、決型共價分子來說,其分子的幾何構(gòu)型主要決定于中心原子定于中心原子A的價層電子對的數(shù)目和類型(是成鍵的價層電子對的數(shù)目和類型(是成鍵電子對還是孤電子對),根據(jù)電子對之間相互排斥最電子對還是孤電子對),根據(jù)電子對之間相互排斥最小的原則,分子的幾何構(gòu)型同電子對的數(shù)目和類型的小的原則,分子的幾何構(gòu)型同電子對的數(shù)目和類型的關(guān)系關(guān)系P162表所示。表所示。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁,共61頁(c) 如果在如果在AXm型分子中,型分子中,A與與X之間是通過兩對電子或三以電子(即通過雙之間是通過兩對電子或三以電子(即通過雙鍵或叁鍵)結(jié)合而成的,則價層電子對互斥理論仍適用,這時可把雙鍵或鍵或叁鍵)結(jié)合而成的,則價層
24、電子對互斥理論仍適用,這時可把雙鍵或叁鍵作為一個電子對來對待。叁鍵作為一個電子對來對待。 例:氰分子(例:氰分子(CN)2: (d)價層電子對相互排斥作用的大小,決定于電子對之間的夾角和電子價層電子對相互排斥作用的大小,決定于電子對之間的夾角和電子對的成鍵情況。一般規(guī)律為:對的成鍵情況。一般規(guī)律為:電子對之間的夾角越小,排斥力越大。電子對之間的夾角越小,排斥力越大。電子對之間斥力大小的順序如下:電子對之間斥力大小的順序如下:孤電子對孤電子對孤電子對成鍵電子成鍵電子成鍵電子孤電子對孤電子對孤電子對成鍵電子成鍵電子成鍵電子 由于重鍵(叁鍵、雙鍵)比單鍵包含的電子數(shù)目較多,所以其由于重鍵(叁鍵、雙鍵
25、)比單鍵包含的電子數(shù)目較多,所以其斥力大小的次序為:叁鍵雙鍵單鍵斥力大小的次序為:叁鍵雙鍵單鍵 例:例:現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁,共61頁2. 判斷共價分子結(jié)構(gòu)的一般規(guī)則判斷共價分子結(jié)構(gòu)的一般規(guī)則(a)確定在中心原子)確定在中心原子A的價電子層中的總電子數(shù)(總電子數(shù)中心原子的價電子層中的總電子數(shù)(總電子數(shù)中心原子A的價電子數(shù)配位體的價電子數(shù)配位體X提供的電子數(shù)),總電子數(shù)除以提供的電子數(shù)),總電子數(shù)除以2等于中心原子等于中心原子A的價電子層的電子對數(shù)。的價電子層的電子對數(shù)。 注意:注意: *在正規(guī)的共價鍵中,在正規(guī)的共價鍵中,H與鹵素每個原子提供一個共用電子;與鹵素每個原子提供一個共用電子; *
26、形成共價鍵時,作為配體的氧族元素可認(rèn)為不提供共用電子,當(dāng)氧族元素形成共價鍵時,作為配體的氧族元素可認(rèn)為不提供共用電子,當(dāng)氧族元素的原子作為分子的中心原子時,可認(rèn)為提供的原子作為分子的中心原子時,可認(rèn)為提供6個價電子;個價電子; *鹵族原子作為分子的中心原子時,將提供鹵族原子作為分子的中心原子時,將提供7個價電子;個價電子; *如討論的物種是一個離子的話,則應(yīng)加上或減去與電荷相應(yīng)的電如討論的物種是一個離子的話,則應(yīng)加上或減去與電荷相應(yīng)的電子數(shù)。子數(shù)。 例:例:PO43-中中P的價層電子數(shù)的價層電子數(shù)538 NH4中中N的價層電子數(shù)的價層電子數(shù)54-18(b)根據(jù)中心原子)根據(jù)中心原子A周圍的電子
27、對數(shù),找出相對應(yīng)的理想幾何結(jié)構(gòu)周圍的電子對數(shù),找出相對應(yīng)的理想幾何結(jié)構(gòu)圖形,如出現(xiàn)奇電子(有一個成單電子)將其當(dāng)作電子對看待。圖形,如出現(xiàn)奇電子(有一個成單電子)將其當(dāng)作電子對看待?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁,共61頁(c)畫出結(jié)構(gòu)圖,把配位原子排布在中心原子)畫出結(jié)構(gòu)圖,把配位原子排布在中心原子A周圍,每一對電子周圍,每一對電子聯(lián)結(jié)一個配位原子,剩下的未結(jié)合的電子對便是孤電子對。聯(lián)結(jié)一個配位原子,剩下的未結(jié)合的電子對便是孤電子對。(d)根據(jù)孤電子對,成鍵電子對之間相互排斥力的大小,確定排斥力最小的)根據(jù)孤電子對,成鍵電子對之間相互排斥力的大小,確定排斥力最小的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),并估計這種結(jié)構(gòu)對理想幾何構(gòu)
28、型的偏離程度。穩(wěn)定結(jié)構(gòu),并估計這種結(jié)構(gòu)對理想幾何構(gòu)型的偏離程度。判斷共價分子結(jié)構(gòu)的實例判斷共價分子結(jié)構(gòu)的實例 PPT超鏈接例題超鏈接例題例例4.4.doc四、分子軌道理論四、分子軌道理論1. 分子軌道理論的基本要點分子軌道理論的基本要點(a)在分子中電子不從屬于某些特定的原子,而是在遍及整個分子的范)在分子中電子不從屬于某些特定的原子,而是在遍及整個分子的范圍內(nèi)運動,每個電子的運動狀態(tài)可以用波函數(shù)圍內(nèi)運動,每個電子的運動狀態(tài)可以用波函數(shù)來描述,這個來描述,這個稱為稱為分子軌道。分子軌道。2為分子中的電子在空間各處出現(xiàn)的幾率密度或電為分子中的電子在空間各處出現(xiàn)的幾率密度或電子云。子云?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的
29、是第二十七頁,共61頁(b)分子軌道是由原子軌道線性組合而成,而且組成的)分子軌道是由原子軌道線性組合而成,而且組成的分子軌道的數(shù)目同互相化合的原子的原子軌道的數(shù)目分子軌道的數(shù)目同互相化合的原子的原子軌道的數(shù)目相同。相同。(c)每一個分子軌道)每一個分子軌道i都有一相應(yīng)的能量都有一相應(yīng)的能量Ei和圖象,分子的和圖象,分子的能量能量E等于分子中電子的能量的總和,而電子的能量即為等于分子中電子的能量的總和,而電子的能量即為被它們占據(jù)的分子軌道的能量。根據(jù)分子軌道的對稱性不被它們占據(jù)的分子軌道的能量。根據(jù)分子軌道的對稱性不同,可分為同,可分為鍵和鍵和鍵等,按著分子軌道的能量高低可排鍵等,按著分子軌道
30、的能量高低可排出分子軌道的近似能級圖。出分子軌道的近似能級圖。(d)分子軌道中電子的排布也遵從原子軌道電子排布的同樣)分子軌道中電子的排布也遵從原子軌道電子排布的同樣原則。即:保里不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則。原則。即:保里不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁,共61頁2. 原子軌道線性組合的類型原子軌道線性組合的類型 兩個原子軌道兩個原子軌道a和和b組合成兩個分子軌道時可能采取兩種方式:組合成兩個分子軌道時可能采取兩種方式: 1C1(ab)成鍵分子軌道成鍵分子軌道 2C2(ab)反鍵分子軌道反鍵分子軌道 原子軌道線性組合主要有以下幾種類型:原子軌道線性組合主要有以
31、下幾種類型:(a)s-s重疊重疊現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁,共61頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁,共61頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁,共61頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十二頁,共61頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十三頁,共61頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十四頁,共61頁3. 原子軌道線性組合的原則原子軌道線性組合的原則(a)能量相近原則:如果有兩個原子軌道能量相差很大,則不能組)能量相近原則:如果有兩個原子軌道能量相差很大,則不能組合成有效的分子軌道,只有能量相近的原子軌道才能組合成有效的合成有效的分子軌道,只有能量相近的原子軌道才能組合成有效的分子軌道,而且原子軌道的能量越相近越好。分子軌道,而且原子軌道的能量越相近越好。如:如: 1s(
32、H)=-1318 KJ.mol-1 3p(Cl)=-1259 KJ.mol-1 2p(O)=-1322 KJ.mol-1 3s(Na)=-502 KJ.mol-1 Na的的3s與與Cl的的3p和和O的的2p能量相差大,無法組合成分子軌道,只會發(fā)能量相差大,無法組合成分子軌道,只會發(fā)生電了的轉(zhuǎn)移,形成離子鍵。生電了的轉(zhuǎn)移,形成離子鍵。(b)最大重疊原則:原子軌道發(fā)生重疊時,在可能的范圍內(nèi)重疊程度越大,)最大重疊原則:原子軌道發(fā)生重疊時,在可能的范圍內(nèi)重疊程度越大,成鍵軌道能量相對于組成的原子軌道的能量降低得越多,成鍵效應(yīng)越強,即成鍵軌道能量相對于組成的原子軌道的能量降低得越多,成鍵效應(yīng)越強,即形
33、成的化學(xué)鍵越牢固。形成的化學(xué)鍵越牢固。 如:如:py與與pz軌道沿軌道沿x軸方向相互靠近時,兩者無重疊區(qū)域,不能組合成分子軌軸方向相互靠近時,兩者無重疊區(qū)域,不能組合成分子軌道。道?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十五頁,共61頁(c)對稱性原則:只有對稱性相同(即重疊部分的原子軌道的正、)對稱性原則:只有對稱性相同(即重疊部分的原子軌道的正、負(fù)號相同)的原子軌道才能組成分子軌道。由于原子軌道均有一定負(fù)號相同)的原子軌道才能組成分子軌道。由于原子軌道均有一定的對稱性,因此為了有效組成分子軌道,原子軌道的類型、重疊方的對稱性,因此為了有效組成分子軌道,原子軌道的類型、重疊方向必須對稱性合適,使成鍵軌道都是由原子
34、軌道的同號區(qū)域互相重向必須對稱性合適,使成鍵軌道都是由原子軌道的同號區(qū)域互相重疊形成的。疊形成的。 若原子軌道組合后不能使體系的能量發(fā)生任何變化,這種組合叫若原子軌道組合后不能使體系的能量發(fā)生任何變化,這種組合叫原子軌道的非鍵組合,所產(chǎn)生的分子軌道叫非鍵分子軌道。如:原子軌道的非鍵組合,所產(chǎn)生的分子軌道叫非鍵分子軌道。如: 在上述三原則中,對稱性原則是首要的,它決定原子軌道能否組在上述三原則中,對稱性原則是首要的,它決定原子軌道能否組成分子軌道的問題,而其它兩原則只是決定的組合的效率問題。成分子軌道的問題,而其它兩原則只是決定的組合的效率問題?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十六頁,共61頁4. 同核雙原子分
35、子的分子軌道能級圖同核雙原子分子的分子軌道能級圖現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十七頁,共61頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十八頁,共61頁PPT超鏈接例題例4.5.doc異核雙原子分子的軌異核雙原子分子的軌道能級圖道能級圖例:例:CO分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) CO的分子軌道式為:的分子軌道式為:(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2Py)2(2Pz)2(2Px)2 CO分子中對成鍵有貢獻的是:分子中對成鍵有貢獻的是:(2Py)2(2Pz)2(2Px)2 CO分子與分子與N2分子都有分子都有14個電個電子,他們是等電子體,等電子,他們是等電子體,等電子體間的性質(zhì)很相似。子體間的性質(zhì)很相似?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十九頁,共
36、61頁五、鍵參數(shù)與分子的性質(zhì)五、鍵參數(shù)與分子的性質(zhì)鍵級鍵級 一般在同一周期同一區(qū)內(nèi)(如一般在同一周期同一區(qū)內(nèi)(如s區(qū)或區(qū)或p區(qū))的元素組成的雙原子分區(qū))的元素組成的雙原子分子,鍵級越大,鍵越牢固,分子也越穩(wěn)定。子,鍵級越大,鍵越牢固,分子也越穩(wěn)定。2. 鍵能鍵能 在絕對零度下,將處于基態(tài)的雙原子分子在絕對零度下,將處于基態(tài)的雙原子分子AB拆開成也處于基態(tài)的拆開成也處于基態(tài)的A原原子和子和B原子時,所需要的能量叫原子時,所需要的能量叫AB分子的鍵離解能,用分子的鍵離解能,用D(AB)表)表示。示。 如:如:H2:D(HH)432KJ.mol-1 E(HH)432KJ.mol-1 對雙原子分子來說
37、,離解能就是鍵能對雙原子分子來說,離解能就是鍵能E。 如在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和如在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和298K下,將理想氣態(tài)分子下,將理想氣態(tài)分子AB拆開成為理想氣態(tài)的拆開成為理想氣態(tài)的A原子和原子和B原子,所需要的能量叫做原子,所需要的能量叫做AB分子的鍵離解焓。分子的鍵離解焓。 如如:H2的鍵離解焓為的鍵離解焓為436KJ.mol-1。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十頁,共61頁 對多原子分子來說,鍵能和離解能在概念上是有區(qū)別的。對多原子分子來說,鍵能和離解能在概念上是有區(qū)別的。如如NH3: NH3(g)NH2(g)H(g) D1427KJ.mol-1 NH2(g)NH(g)H(g) D2375KJ.mol-1 NH(g
38、)N(g)H(g) D3356KJ.mol-1NH3(g)N(g)3H(g) D總總D1D2D31158KJ.mol-1 在在NH3分子中分子中NH鍵的鍵能就是三個等價鍵的平均離鍵的鍵能就是三個等價鍵的平均離解能,因此解能,因此現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十一頁,共61頁3. 鍵長鍵長 分子中兩個原子核間的平衡距離叫鍵長(或核間距)。分子中兩個原子核間的平衡距離叫鍵長(或核間距)。 一般來說,兩個原子之間形成的鍵越短,表示鍵越強,越牢固。一般來說,兩個原子之間形成的鍵越短,表示鍵越強,越牢固。4. 鍵角鍵角 在分子中鍵和鍵之間的夾角叫做鍵角。在分子中鍵和鍵之間的夾角叫做鍵角。5. 鍵的極性鍵的極性 根據(jù)鍵
39、的極性可將共價鍵分為極性共價鍵和非極性共價鍵。根據(jù)鍵的極性可將共價鍵分為極性共價鍵和非極性共價鍵。 非極性共價鍵中兩個原子核正、負(fù)電荷重心恰好重合非極性共價鍵中兩個原子核正、負(fù)電荷重心恰好重合. 成鍵原子的電負(fù)性差值大越大,鍵的極性越大。成鍵原子的電負(fù)性差值大越大,鍵的極性越大。如:如: 鍵的極性大小順序:鍵的極性大小順序:FHClHBrHIH 當(dāng)兩個原子的電負(fù)性相差很大時,可以認(rèn)為生成的電子對完全轉(zhuǎn)移到電負(fù)當(dāng)兩個原子的電負(fù)性相差很大時,可以認(rèn)為生成的電子對完全轉(zhuǎn)移到電負(fù)性大的原子上,這就形成了離子鍵??梢哉J(rèn)為離子鍵是最強的極性鍵。性大的原子上,這就形成了離子鍵??梢哉J(rèn)為離子鍵是最強的極性鍵。
40、 許多化合物中既存在離子鍵,又存在極性共價鍵,如許多化合物中既存在離子鍵,又存在極性共價鍵,如NaOH,BaSO4等。等。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十二頁,共61頁六、分子晶體、原子晶體和金屬晶體六、分子晶體、原子晶體和金屬晶體 在共價化合物和單質(zhì)中,就晶體的類型來說,可分為分在共價化合物和單質(zhì)中,就晶體的類型來說,可分為分子晶體和原子晶體。子晶體和原子晶體。1. 分子晶體分子晶體 主要特點:在晶體中組成晶格的質(zhì)點是分子,晶體中存主要特點:在晶體中組成晶格的質(zhì)點是分子,晶體中存在單個分子,如在單個分子,如CO2、HCl、I2等;質(zhì)點間的作用力為分子等;質(zhì)點間的作用力為分子間力;每個分子中原子間通過共價鍵
41、結(jié)合。由于分子間力較間力;每個分子中原子間通過共價鍵結(jié)合。由于分子間力較弱,因此分子晶體一般具有較低的熔點、沸點和較小的硬度,弱,因此分子晶體一般具有較低的熔點、沸點和較小的硬度,固體一般不導(dǎo)電,熔化時也不導(dǎo)電,只有那些極性很強的分固體一般不導(dǎo)電,熔化時也不導(dǎo)電,只有那些極性很強的分子型晶體(如子型晶體(如HCl)溶解在極性溶劑(如)溶解在極性溶劑(如H2O)中,由于發(fā)生)中,由于發(fā)生電離而導(dǎo)電。電離而導(dǎo)電?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十三頁,共61頁2. 原子晶體原子晶體 主要特點:在晶體中占據(jù)在晶格結(jié)點上的質(zhì)點是原子,主要特點:在晶體中占據(jù)在晶格結(jié)點上的質(zhì)點是原子,原子間通過共價鍵相互結(jié)合在一起。晶體
42、中不存在獨立原子間通過共價鍵相互結(jié)合在一起。晶體中不存在獨立的小分子,整個晶體是個大分子,無確定的分子量。原的小分子,整個晶體是個大分子,無確定的分子量。原子晶體一般有較高的熔點、沸點和硬度,通過不導(dǎo)電,子晶體一般有較高的熔點、沸點和硬度,通過不導(dǎo)電,也是熱的不良導(dǎo)體,熔化時也不導(dǎo)電。但硅、碳化硅等也是熱的不良導(dǎo)體,熔化時也不導(dǎo)電。但硅、碳化硅等具有半導(dǎo)體的性質(zhì),可以有條件地導(dǎo)電。具有半導(dǎo)體的性質(zhì),可以有條件地導(dǎo)電。 例:金剛石、硅、硼、碳化硅、二氧化硅、氮化硼等。例:金剛石、硅、硼、碳化硅、二氧化硅、氮化硼等。3. 金屬晶體金屬晶體 主要特點:在晶體中占據(jù)在晶格結(jié)點上的質(zhì)點是金屬離子主要特點
43、:在晶體中占據(jù)在晶格結(jié)點上的質(zhì)點是金屬離子(原子),作用力為金屬鍵,晶體中不存在獨立的小分子,(原子),作用力為金屬鍵,晶體中不存在獨立的小分子,整個晶體是個大分子。有較大的密度、有金屬光澤、良好整個晶體是個大分子。有較大的密度、有金屬光澤、良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機械加工性等。金屬原子的不成對價的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機械加工性等。金屬原子的不成對價電子數(shù)越多,金屬鍵越強,熔、沸點越高,密度和硬度越電子數(shù)越多,金屬鍵越強,熔、沸點越高,密度和硬度越大。大?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十四頁,共61頁4-4 分子間作用力分子間作用力一、極性分子與非極性分子一、極性分子與非極性分子 分子中正負(fù)電荷重心不互相重合的分
44、子為分子中正負(fù)電荷重心不互相重合的分子為極性分子極性分子,互相,互相重合的為重合的為非極性分子非極性分子。 簡單雙原子分子中,鍵的極性與分子的極性相一致。簡單雙原子分子中,鍵的極性與分子的極性相一致。 多原子分子中,鍵的極性與分子的極性不一定一致。因多原子分子中,鍵的極性與分子的極性不一定一致。因為多原子分子的極性除與鍵的極性有關(guān)外,還跟分子的為多原子分子的極性除與鍵的極性有關(guān)外,還跟分子的空間構(gòu)型有關(guān)??臻g構(gòu)型有關(guān)。 極性分子中,正電荷重心同負(fù)電荷重心的距離稱為極性分子中,正電荷重心同負(fù)電荷重心的距離稱為偶極偶極長長,用,用d表示。表示。 極性分子的極性強弱用極性分子的極性強弱用偶極矩偶極矩
45、來衡量:來衡量: q.d (q為正或負(fù)電荷重心所帶的電量)為正或負(fù)電荷重心所帶的電量) 的單位為的單位為“德拜德拜”,以,以D表示,表示,1D3.3310-30C.m現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十五頁,共61頁偶極矩偶極矩的應(yīng)用:的應(yīng)用:(1)判斷一個分子的空間結(jié)構(gòu)。)判斷一個分子的空間結(jié)構(gòu)。(2)在假定)在假定q或或d中的任何一值時,求出另一值中的任何一值時,求出另一值例:測得例:測得NH3的的1.66D,BCl3的的0,可知,可知,NH3為極為極性分子,三角錐形,性分子,三角錐形,BCl3為非極性分子,平面三角形。為非極性分子,平面三角形。例:已知例:已知HCl的的1.03D,若假定偶極上電荷,若假定
46、偶極上電荷q為一個電為一個電子電荷(子電荷(q1.60210-19C)時,則根據(jù))時,則根據(jù)q.d,可得:,可得: 1.033.3310-30d1.60210-19 d2110-12m21pm :偶極矩是一個矢量,既有數(shù)量又有方向性,在化學(xué)上:偶極矩是一個矢量,既有數(shù)量又有方向性,在化學(xué)上規(guī)定其方向是從正到負(fù)(物理學(xué)上恰好相反)。規(guī)定其方向是從正到負(fù)(物理學(xué)上恰好相反)。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十六頁,共61頁永久偶極永久偶極:由于極性分子的正、負(fù)電荷重心不重合,因此分子中始終存在著:由于極性分子的正、負(fù)電荷重心不重合,因此分子中始終存在著一個正極和一個負(fù)極,極性分子的這種固有的偶極叫做永久偶極。一個
47、正極和一個負(fù)極,極性分子的這種固有的偶極叫做永久偶極。誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極:非極性分子在外電場的影響下可以變成具有一定偶極的極性:非極性分子在外電場的影響下可以變成具有一定偶極的極性分子,而極性分子在外電場的影響下其偶極增大,這種在外電場下所分子,而極性分子在外電場的影響下其偶極增大,這種在外電場下所產(chǎn)生的偶極叫誘導(dǎo)偶極。其偶極矩叫誘導(dǎo)偶極矩,通常用產(chǎn)生的偶極叫誘導(dǎo)偶極。其偶極矩叫誘導(dǎo)偶極矩,通常用表示。表示。的大小與外界電場的強度成正比,也與分子的變形性有關(guān)。的大小與外界電場的強度成正比,也與分子的變形性有關(guān)?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十七頁,共61頁瞬間偶極瞬間偶極:在某一瞬間,分子的正電荷重心和負(fù)電荷
48、重:在某一瞬間,分子的正電荷重心和負(fù)電荷重心會發(fā)生不重合現(xiàn)象,這時所產(chǎn)生的偶極叫瞬間偶極,心會發(fā)生不重合現(xiàn)象,這時所產(chǎn)生的偶極叫瞬間偶極,其偶極矩為瞬間偶極矩。瞬間偶極的大小同分子的變其偶極矩為瞬間偶極矩。瞬間偶極的大小同分子的變形性有關(guān),分子越大,越容易變形,瞬間偶極也越大。形性有關(guān),分子越大,越容易變形,瞬間偶極也越大。二、分子間的作用力(范德華力)二、分子間的作用力(范德華力) 范德華力包括:取向力、誘導(dǎo)力和色散力范德華力包括:取向力、誘導(dǎo)力和色散力?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十八頁,共61頁1. 取向力取向力 靠永久偶極而產(chǎn)生的相互作用力叫取向力,取向力發(fā)生靠永久偶極而產(chǎn)生的相互作用力叫取向力,
49、取向力發(fā)生在極性分子和極性分子之間。在極性分子和極性分子之間。 取向力的本質(zhì)是靜電引力取向力的本質(zhì)是靜電引力現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十九頁,共61頁2. 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 誘導(dǎo)偶極同極性分子的永久偶極間的作用力叫誘導(dǎo)力。誘導(dǎo)偶極同極性分子的永久偶極間的作用力叫誘導(dǎo)力。 誘導(dǎo)力存在于極性分子和非極性分子之間以及極性分子與極性分子之間。誘導(dǎo)力存在于極性分子和非極性分子之間以及極性分子與極性分子之間。也會出現(xiàn)在離子和分子以及離子和離子之間。也會出現(xiàn)在離子和分子以及離子和離子之間。 誘導(dǎo)力的本質(zhì)是靜電引力誘導(dǎo)力的本質(zhì)是靜電引力 極性分子偶極矩的平方極性分子偶極矩的平方 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 被誘導(dǎo)分子的變形性被誘導(dǎo)分子的
50、變形性 誘導(dǎo)力與溫度無關(guān)。誘導(dǎo)力與溫度無關(guān)?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十頁,共61頁3. 色散力色散力 由于存在由于存在“瞬間偶極瞬間偶極”而產(chǎn)生的相互作用力稱為色散力。而產(chǎn)生的相互作用力稱為色散力。 色散力存在于極性分子與極性分子之間、極性分子與非極性分色散力存在于極性分子與極性分子之間、極性分子與非極性分子之間以及非極性分子與非極性分子之間。子之間以及非極性分子與非極性分子之間。 色散力和相互作用分子的變形性有關(guān),變形性越大,色散力色散力和相互作用分子的變形性有關(guān),變形性越大,色散力越大;色散力和分子間距離的越大;色散力和分子間距離的7次方成反比;還與相互作用次方成反比;還與相互作用分子的電離勢有關(guān)
51、。分子的電離勢有關(guān)。 同類型的物質(zhì)中,分子的變形程度一般隨摩爾質(zhì)量的增同類型的物質(zhì)中,分子的變形程度一般隨摩爾質(zhì)量的增加而增大,從而使分子間的色散力也隨摩爾質(zhì)量的增大加而增大,從而使分子間的色散力也隨摩爾質(zhì)量的增大而增強。而增強。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十一頁,共61頁總之,分子間的范德華引力有如下一些特點:總之,分子間的范德華引力有如下一些特點:它是永遠存在于分子或原子間的一種作用力;它是永遠存在于分子或原子間的一種作用力;它是吸引力,其作用能比化學(xué)鍵能小它是吸引力,其作用能比化學(xué)鍵能小1至至2個數(shù)量級;個數(shù)量級;無飽和性和方向性;無飽和性和方向性;作用范圍只有幾作用范圍只有幾pm;范德華力有三種
52、:取向力、誘導(dǎo)力和色散力。對大多范德華力有三種:取向力、誘導(dǎo)力和色散力。對大多數(shù)分子來說,色散力是主要的。數(shù)分子來說,色散力是主要的。例:例:HI與與HCl分子間存在:取向力、誘導(dǎo)力、色散力。分子間存在:取向力、誘導(dǎo)力、色散力。 SO2與與CO2分子間存在:誘導(dǎo)力和色散力。分子間存在:誘導(dǎo)力和色散力。 CO2與與CH4分子間存在:色散力。分子間存在:色散力?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十二頁,共61頁三、離子的極化三、離子的極化 離子間除了靜電引力外,誘導(dǎo)力起著很重要的作用,因為陽離子具有多離子間除了靜電引力外,誘導(dǎo)力起著很重要的作用,因為陽離子具有多余的正電荷,一般半徑較小,而且在外殼上缺少電子,它對相
53、鄰的陰離余的正電荷,一般半徑較小,而且在外殼上缺少電子,它對相鄰的陰離子會起誘導(dǎo)作用,這種作用通常稱為子會起誘導(dǎo)作用,這種作用通常稱為離子的極化作用離子的極化作用;陰離子半徑一般;陰離子半徑一般較大,在外殼上有較多的電子,容量變形,在被誘導(dǎo)過程中能產(chǎn)生臨時的誘較大,在外殼上有較多的電子,容量變形,在被誘導(dǎo)過程中能產(chǎn)生臨時的誘導(dǎo)偶極,這種性質(zhì)通常稱為導(dǎo)偶極,這種性質(zhì)通常稱為離子的變形性離子的變形性。 易變形的陽離子:易變形的陽離子:18電子層、電子層、182電子層或不飽和半徑大的離子電子層或不飽和半徑大的離子 對陽離子來說,極化作用占主要地位,對陰離子來說,變形性占主要對陽離子來說,極化作用占主
54、要地位,對陰離子來說,變形性占主要地位。地位。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十三頁,共61頁1. 離子的極化作用離子的極化作用電荷高的陽離子有強的極化作用。電荷高的陽離子有強的極化作用。對不同電子層結(jié)構(gòu)的陽離子來說,它們的極化作用對不同電子層結(jié)構(gòu)的陽離子來說,它們的極化作用大小如下:大小如下: 18或或182電子層以及氦型的離子如:電子層以及氦型的離子如:Ag+、Pb2+、Li+等等818電子層的離子如:電子層的離子如:Fe2+、Ni2+、Cr3+等等8電子電子層離子如:層離子如:Na+、Mg2+等等電子層相似電荷相等時,半徑小的離子有較強的極電子層相似電荷相等時,半徑小的離子有較強的極化作用?;饔谩?如
55、極化作用大小順序如下:如極化作用大小順序如下:Mg2+Ba2+,Al3+La3+,F(xiàn)Cl等等復(fù)雜陰離子的極化作用通常是較小的,但電荷高的復(fù)雜陰離子的極化作用通常是較小的,但電荷高的復(fù)雜陰離子也有一定的極化作用,如復(fù)雜陰離子也有一定的極化作用,如SO42-,PO43-?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十四頁,共61頁2. 離子的變形性離子的變形性18電子層和不規(guī)則電子層的離子,其變形性比相近半徑的稀有氣體電子層和不規(guī)則電子層的離子,其變形性比相近半徑的稀有氣體型離子大得多(指陽離子)。型離子大得多(指陽離子)。 如變形性:如變形性:Ag+K,Hg2+Ca2+對于結(jié)構(gòu)相同的離子來說,正電荷越高的陽離子變形性越小。對于結(jié)構(gòu)相同的離子來說,正電荷越高的陽離子變形性越小。 如變形性順序:如變形性順序:O2-FNeNa+Mg2+Al3+Si4+對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來說,電子層數(shù)越多(或半徑越大),變形性對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來說,電子層數(shù)越多(或半徑越大),變形性越大。越大
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