普通化學——分子結(jié)構(gòu)

1、 一一. . 離子鍵離子鍵二二. . 共價鍵共價鍵三三. . 價層電子對互斥理論（價層電子對互斥理論（VSEPRVSEPR法）法）四四. . 分子軌道分子軌道五五. . 分子間作用力和氫鍵分子間作用力和氫鍵主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：什么是化學鍵什么是化學鍵？2Na (s) + Cl2 (g) 2NaCl (s) 顏色顏色狀態(tài)狀態(tài)導電性導電性銀灰色銀灰色 黃綠色黃綠色 無色無色 固體固體 氣體氣體 晶體晶體 極強極強 極弱極弱 極弱極弱 熔融導電熔融導電上邊三種物質(zhì)的性質(zhì)的不同是由什么引起的？反映出什么問題？上邊三種物質(zhì)的性質(zhì)的不同是由什么引起的？反映出什么問題？sodiumsodium chlori

2、de化學鍵：是指分子內(nèi)部原子或者原子團之間的作用力化學鍵：是指分子內(nèi)部原子或者原子團之間的作用力. .化學鍵理論可以解釋化學鍵理論可以解釋: : 分子的形成與穩(wěn)定性分子的形成與穩(wěn)定性 共價鍵的本質(zhì)及飽和性共價鍵的本質(zhì)及飽和性 分子的幾何構(gòu)型和共價鍵的方向性分子的幾何構(gòu)型和共價鍵的方向性 化學鍵與分子的物化性質(zhì)間的關(guān)系化學鍵與分子的物化性質(zhì)間的關(guān)系不同的外在性質(zhì)反應(yīng)了不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的外在性質(zhì)反應(yīng)了不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)各自內(nèi)部的結(jié)合力不同各自內(nèi)部的結(jié)合力不同化學鍵的分類:離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵金屬鍵金屬鍵 典型的共價鍵典型的共價鍵 典型的金屬鍵典型的金屬鍵典型的離子鍵典型的離子鍵 1 1 離子鍵理

3、論離子鍵理論離子鍵的定義：離子鍵的定義：電離能較小的金屬原子（如堿金屬與堿土金電離能較小的金屬原子（如堿金屬與堿土金屬和電子親和能較大的非金屬原子（如鹵素及氧族原子）靠近時屬和電子親和能較大的非金屬原子（如鹵素及氧族原子）靠近時，前者易失去電子變成正離子，后者易獲得電子變成負離子，這，前者易失去電子變成正離子，后者易獲得電子變成負離子，這樣正、負離子便都具有類似稀有氣體原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它們之間樣正、負離子便都具有類似稀有氣體原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它們之間靠庫侖靜電引力結(jié)合在一起而生成離子化合物。這種正負離子間靠庫侖靜電引力結(jié)合在一起而生成離子化合物。這種正負離子間的靜電吸引力叫作離子鍵。的靜電吸引力

4、叫作離子鍵。 離子鍵的特點：離子鍵的特點： （庫侖引力的性質(zhì)所決定）（庫侖引力的性質(zhì)所決定）離子晶體的類型及其配位數(shù)離子晶體的類型及其配位數(shù) 離子晶體是由正負離子組成的，通常以晶態(tài)存在離子晶體是由正負離子組成的，通常以晶態(tài)存在. NaClCsClZnS幾種常見的結(jié)構(gòu)形式：幾種常見的結(jié)構(gòu)形式：離子鍵的強度離子鍵的強度-晶格能（U）由氣態(tài)離子形成由氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體的過程中所釋放的能量稱為離子晶體的過程中所釋放的能量稱為晶格能。晶格能。(1mol離子晶體解離成氣態(tài)離子時所吸收的能量）離子晶體解離成氣態(tài)離子時所吸收的能量） 例如：例如： Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) H

5、1 = U NaCl(s) Na+(g) + Cl-(g) H2 = U*U可以度量離子鍵的強度：可以度量離子鍵的強度： 。 20 01(1)4AZ Z AN eUrn 晶格能的計算晶格能的計算 理論計算理論計算: :NA - 阿佛伽德羅常數(shù)。阿佛伽德羅常數(shù)。 A - 馬德隆常數(shù)（與晶體中原子空間排列有關(guān)）。馬德隆常數(shù)（與晶體中原子空間排列有關(guān)）。 CsCl型晶體：型晶體： A = 1.76267 NaCl型晶體：型晶體： A = 1.74756 ZnS型晶體：型晶體： A = 1.63806n n 與原子的電子構(gòu)型與原子的電子構(gòu)型有關(guān)的因子；有關(guān)的因子；Z Z+ +, Z, Z- - 離子電

6、荷數(shù)；離子電荷數(shù)；r r0 0 引力和斥力平衡引力和斥力平衡時的正負離子間距。時的正負離子間距。理論依據(jù)：理論依據(jù)： 按庫侖定律，離子中心的距離為按庫侖定律，離子中心的距離為r 的一個帶正電荷的一個帶正電荷Z e 的的氣態(tài)氣態(tài)Mz (g)離子和一個帶負電荷離子和一個帶負電荷Z e的氣態(tài)的氣態(tài)Az-(g)離子之間離子之間的庫侖吸引勢能的庫侖吸引勢能E吸引吸引為為： reZZE024吸引離子的外層電子之間的排斥勢能離子的外層電子之間的排斥勢能E排斥排斥和離子間距和離子間距r的的n次方次方成反比成反比： nrBE排斥 離子的構(gòu)型離子的構(gòu)型 波恩指數(shù)波恩指數(shù) n He 5 Ne 7 Ar, Cu+ 9

7、 Kr, Ag + 10 Xe, Au + 12 21004nZ Z e rnB =B為待定的比例系數(shù)；為待定的比例系數(shù)； n 被稱為波恩指數(shù)（大于被稱為波恩指數(shù)（大于1）和離子的電子構(gòu)型有關(guān)。）和離子的電子構(gòu)型有關(guān)。氣態(tài)離子對之間的總的勢能為兩者之和：氣態(tài)離子對之間的總的勢能為兩者之和： 離子間相互作用的勢能曲線離子間相互作用的勢能曲線在平衡距離處（即在平衡距離處（即r=r0）氣態(tài)）氣態(tài)離子對之間的總勢能離子對之間的總勢能 E 為：為：20 01(1)4Z Z eErn nrBreZZEEE024排斥吸引注意：注意：離子間的庫侖吸引能對于離子鍵的形離子間的庫侖吸引能對于離子鍵的形成至關(guān)重要！

8、成至關(guān)重要！ Na (g) + Cl (g) = Na (g) + Cl (g) H = INa ACl = 495.8 348.7 = 147.1 kJmol-1 在在NaCl的蒸氣中，鈉離子和氯離子實際上是以離子對的蒸氣中，鈉離子和氯離子實際上是以離子對的形式存在。的形式存在。由熱化學數(shù)據(jù)估算由熱化學數(shù)據(jù)估算( ( 波恩波恩- -哈勃循環(huán)哈勃循環(huán) ) ) Hf 0 = S + 1/2 D + I A + U NaCl的的 Hf 0 = - 411.15 kJ mol-1 金屬金屬Na的的 S = 107.32 kJ mol-1 Cl2分子的分子的 D = 243.36 kJ mol-1 氣

9、態(tài)氣態(tài)Na原子的原子的 I = 495.8 kJ mol-1 氣態(tài)氣態(tài)Cl原子的原子的 A = 348.7 kJ mol-1 NaCl的實驗晶格能：的實驗晶格能： U = Hf 0 S 1/2 D I + A U = - 411.15 107.32 1/2 243.36 495.8 + 348.7 = -787 kJ mol-1 a. 離子的電子構(gòu)型離子的電子構(gòu)型 負離子一般都是穩(wěn)定的惰性氣體八電子結(jié)構(gòu)負離子一般都是穩(wěn)定的惰性氣體八電子結(jié)構(gòu) 即：即：ns2np6 正離子的最外層電子構(gòu)型一般可以分為五類正離子的最外層電子構(gòu)型一般可以分為五類: 2 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子

10、構(gòu)型：(n-1)s2 8 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型：(n-1) s2 (n-1) p6 18 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 (18+2) 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型： (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 ns2 (917) 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型： (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d19 離子鍵離子鍵的強度的強度正、負離正、負離子的性質(zhì)子的性質(zhì)離子化合離子化合物的性質(zhì)物的性質(zhì)取決于取決于取決于取決于 3. 離子的特性離子的特性

11、 3. 離子的特性離子的特性 a.離子的電子構(gòu)型離子的電子構(gòu)型 負離子一般都是穩(wěn)定的惰性氣體八電子結(jié)構(gòu)負離子一般都是穩(wěn)定的惰性氣體八電子結(jié)構(gòu) 即：即：ns2np6 正離子的最外層電子構(gòu)型一般可以分為五類正離子的最外層電子構(gòu)型一般可以分為五類: 2 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型：ns2 例第二周期的例第二周期的Li+、Be2+ 8 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型：(n-1) s2 (n-1) p6 例例Na+、K+、Ca2+、Mg2+ 18 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型： (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 第第 1

12、1 、12族以及第族以及第13、14 族的長周期元族的長周期元 素形成的電荷數(shù)等于族號減素形成的電荷數(shù)等于族號減10的正離子具的正離子具 有這種組態(tài)。例有這種組態(tài)。例Cu+、Ag+ 、Zn2+ (18+2) 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電子構(gòu)型： (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 ns2 18+2電子構(gòu)型：電子構(gòu)型： Pb2+、Bi3+、Sn2+，主要是第主要是第13、14、15 族長周期元素族長周期元素(特別特別是第五、六周期是第五、六周期)的低氧化態(tài)物種，保留的低氧化態(tài)物種，保留(n 1) d10ns2 (917) 電子結(jié)構(gòu)：電子結(jié)構(gòu)： 最外層電子構(gòu)型：最外層電

13、子構(gòu)型： (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d19 也稱不規(guī)則電子構(gòu)型，也稱不規(guī)則電子構(gòu)型，Ti3+，V3+，Cr3+，Mn2+，F(xiàn)e3+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Au3+等等低氧化態(tài)的過渡金屬離子，仍然保留低氧化態(tài)的過渡金屬離子，仍然保留(n 1)dx b. b. 離子半徑離子半徑 正離子的離子半徑都比同一元素的原子半徑小正離子的離子半徑都比同一元素的原子半徑小, , 離子離子所帶的正電荷愈高，離子半徑就愈小。所帶的正電荷愈高，離子半徑就愈小。( ( 原子失去價電原子失去價電子后，作用在最外層電子上的有效核電荷就增加。子后，作用在最外層電子上的有效核電荷就增加。) ) 負離子的離子

14、半徑都比同一元素的原子半徑大，負離子的離子半徑都比同一元素的原子半徑大， 離子所帶的負電荷愈高，離子半徑就愈大。離子所帶的負電荷愈高，離子半徑就愈大。( ( 原子獲得原子獲得價電子后，作用在最外層電子上的有效核電荷要減小。價電子后，作用在最外層電子上的有效核電荷要減小。) ) 對等電子離子而言，半徑隨對等電子離子而言，半徑隨作用在最外層電子上的有作用在最外層電子上的有效核電荷的增加（效核電荷的增加（負電荷的降低和正電荷的升高）而減負電荷的降低和正電荷的升高）而減小小. .例如：例如： O2-F-Na+Mg2+Al3+02*aZnr 1) 共價鍵的定義共價鍵的定義 (covalent bond)

15、 1916 1919年，美國化學家年，美國化學家 G. N. Lewis（1875 1946）和）和 I. Langmuir（1881 1957）提出共價鍵理論（也稱為路易斯）提出共價鍵理論（也稱為路易斯 朗繆朗繆爾化學鍵理論）。所依據(jù)的事實是化學性質(zhì)不活潑的稀有氣體爾化學鍵理論）。所依據(jù)的事實是化學性質(zhì)不活潑的稀有氣體原子的外層電子都具有原子的外層電子都具有ns2np6結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)，即8電子層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。分子電子層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。分子中原子之間可以通過共享電子對而使每一個原子具有穩(wěn)定的稀中原子之間可以通過共享電子對而使每一個原子具有穩(wěn)定的稀有氣體電子結(jié)構(gòu)，這樣構(gòu)成的分子稱為有氣體電子結(jié)構(gòu)，這樣構(gòu)成的

16、分子稱為共價分子，原子通過共共價分子，原子通過共用電子對而形成的化學鍵稱為共價鍵。用電子對而形成的化學鍵稱為共價鍵。2 2 共價鍵的概念與共價鍵的概念與Lewis學說學說2) 共價鍵的相關(guān)概念共價鍵的相關(guān)概念 價電子與價電子與Lewis結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 原子中參與化學成鍵的外層電子稱為原子中參與化學成鍵的外層電子稱為價電子。一般用小黑點代表價電子，用短線代表原子之間的共價電子。一般用小黑點代表價電子，用短線代表原子之間的共享電子對，如此表達的電子結(jié)構(gòu)稱為享電子對，如此表達的電子結(jié)構(gòu)稱為Lewis結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 價電子、價電子對價電子、價電子對 (valence electron, valence pai

17、r electron)成鍵電子、成鍵電子對成鍵電子、成鍵電子對 (bonding pair)未成鍵電子或未成鍵電子或n電子電子 (nonbonding electron)價電子價電子指原子核外電子中能與其他原子相互作指原子核外電子中能與其他原子相互作用形成化學鍵的電子。用形成化學鍵的電子。主族元素的價電子主族元素的價電子就是主族就是主族元素原子的最外層電子；元素原子的最外層電子；過渡元素的價電子過渡元素的價電子不僅是不僅是最外層電子，次外層電子及某些元素的倒數(shù)第三層最外層電子，次外層電子及某些元素的倒數(shù)第三層電子也可成為價電子。電子也可成為價電子。孤電子對、孤對電子（孤電子對、孤對電子（lon

18、e pair electrons） HHO+OHH8e 2e OHH 2e 水的水的Lewis結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：CO2的的Lewis結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：OCOOCO8e 8e 8e 雙雙 鍵鍵N2的的Lewis結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：NN叁叁 鍵鍵8e NN3 3）八電子）八電子( (八隅體八隅體) )規(guī)則規(guī)則 兩個原子通過共用一對價電子的互相作用稱為兩個原子通過共用一對價電子的互相作用稱為共價鍵共價鍵OHHOHHor共用一對電子共用一對電子 共價單鍵共價單鍵共用二對電子共用二對電子 共價雙鍵共價雙鍵共用三對電子共用三對電子 共價叁鍵共價叁鍵由一個原子單方面提供一對電子與另一個原子共用而形成的共價由一個原子單方面提供一

19、對電子與另一個原子共用而形成的共價鍵稱為鍵稱為 配位共價鍵或共價配鍵配位共價鍵或共價配鍵OCOor OCONNNNor例：例：CO分子：分子：6C 1s22s22p22s2p2s2p8O 1s22s22p4CO共價單鍵，成鍵電子對共價單鍵，成鍵電子對孤電子對孤電子對孤電子對孤電子對F FFF鍵角鍵角 (bond angle)在分子中，相鄰兩個鍵之間的夾角在分子中，相鄰兩個鍵之間的夾角 Bond TypeBond Length(pm)C-C154C C133C C120C-N143C N138C N116鍵長鍵長(bond length)分子中兩個相鄰的原子核之間的平均距分子中兩個相鄰的原子核之

20、間的平均距離，稱為鍵長（或核間距）離，稱為鍵長（或核間距） 鍵長：鍵長： 三鍵三鍵 雙鍵雙鍵 單鍵單鍵極性共價鍵或極性鍵：成鍵電子對在其中一個原極性共價鍵或極性鍵：成鍵電子對在其中一個原子周圍出現(xiàn)幾率大的共價鍵子周圍出現(xiàn)幾率大的共價鍵HFelectron richregionelectron poorregionFHe riche poord+d-鍵的極性鍵的極性COO:d d d d d d 利用電負性差值來判斷鍵型利用電負性差值來判斷鍵型鍵的極性是有方向的，如鍵的極性是有方向的，如NH或或NF，是從正電荷指向負電荷，是從正電荷指向負電荷鍵型鍵型transfer e-partial tran

21、sfer of e-share e-0 1.50 and 1.5電負性電負性差值差值鍵型鍵型共價鍵共價鍵離子鍵離子鍵極性共價鍵極性共價鍵電子電子利用電負性差值來判斷鍵型利用電負性差值來判斷鍵型H2非極性共價鍵非極性共價鍵+-+ -+ -Na+F-離子鍵離子鍵NaFHFHClHBrHI極性鍵極性鍵鍵能鍵能 (鍵焓，鍵焓，Bond energy, BE, D，BDE)在在298.15 K和和101.3 kPa下，下，1 mol氣體分子拆成氣態(tài)原氣體分子拆成氣態(tài)原子所吸收的能量稱為鍵的離解能。子所吸收的能量稱為鍵的離解能。 HCl (g)H (g) + Cl (g) BEH-Cl= 432 kJmo

22、l-1Cl2(g) 2Cl(g) BECl-Cl= 243 kJmol-1一定溫度、標準態(tài)下，一定溫度、標準態(tài)下，1 mol氣態(tài)分子斷裂成氣態(tài)原子時，每氣態(tài)分子斷裂成氣態(tài)原子時，每個鍵所需能量的平均值稱為鍵能。個鍵所需能量的平均值稱為鍵能。鍵能與反應(yīng)焓變鍵能與反應(yīng)焓變 H0 = S SBE (反應(yīng)物反應(yīng)物) S SBE (產(chǎn)物產(chǎn)物)423( )( )( )( )CHgClgCH Cl gHCl g)ClCl(BE)HC(BEH )ClH(BE)ClC(BE 八隅體規(guī)則的例外八隅體規(guī)則的例外 上述分子雖然含有單鍵和雙鍵，但實驗測得的鍵長相等，上述分子雖然含有單鍵和雙鍵，但實驗測得的鍵長相等，且介

23、于單、雙鍵之間。且介于單、雙鍵之間。經(jīng)典經(jīng)典 Lewis學說的不足：學說的不足： 作為化學鍵的經(jīng)典電子理論，共價鍵理論在化學鍵理論作為化學鍵的經(jīng)典電子理論，共價鍵理論在化學鍵理論發(fā)展史上起到了繼往開來的作用。發(fā)展史上起到了繼往開來的作用。 LewisLewis共價概念初步解共價概念初步解釋了一些簡單非金屬原子間形成共價分子的過程及其與離釋了一些簡單非金屬原子間形成共價分子的過程及其與離子鍵的區(qū)別。所以一些簡單分子的子鍵的區(qū)別。所以一些簡單分子的LewisLewis結(jié)構(gòu)式至今仍為化結(jié)構(gòu)式至今仍為化學家們所采用。但學家們所采用。但LewisLewis共價概念有其局限性，它存在幾方共價概念有其局限性

24、，它存在幾方面的不足：面的不足：1)Lewis結(jié)構(gòu)未能闡明共價鍵的本質(zhì)和特性。不能說明為什結(jié)構(gòu)未能闡明共價鍵的本質(zhì)和特性。不能說明為什么共用電子對就能使兩個原子牢固結(jié)合。么共用電子對就能使兩個原子牢固結(jié)合。2)八隅體規(guī)則的例外很多。該規(guī)則能較好地適用于第二周八隅體規(guī)則的例外很多。該規(guī)則能較好地適用于第二周期元素原子，而其它周期某些元素的原子并不完全遵守此期元素原子，而其它周期某些元素的原子并不完全遵守此規(guī)則。規(guī)則。3)不能解釋某些分子的一些性質(zhì)。如不能解釋某些分子的一些性質(zhì)。如O2的順磁性問題以及的順磁性問題以及 NO2分中的分中的N-O鍵長問題等。鍵長問題等。3 3 價鍵理論（ Valenc

25、e Bond Theory ）1 1、發(fā)展小史、發(fā)展小史 1927年德國物理學家海特勒年德國物理學家海特勒(W. Heitler, 1904 1981)和倫敦和倫敦(F. W. London, 1900 1954)首先把量子力學應(yīng)用到分子結(jié)構(gòu)首先把量子力學應(yīng)用到分子結(jié)構(gòu)中，建立并求解氫分子的薛定諤方程，揭示了氫分子中每中，建立并求解氫分子的薛定諤方程，揭示了氫分子中每個原子共用一對電子形成化學鍵的本質(zhì)，指出只有自旋相個原子共用一對電子形成化學鍵的本質(zhì)，指出只有自旋相反的未成對電子才能形成共價鍵。反的未成對電子才能形成共價鍵。 1930年，美國化學家鮑林年，美國化學家鮑林 (L. Pauling

26、, 1901 1994) 和德和德國物理學家斯萊特國物理學家斯萊特 (J. C. Slater, 1900 1976) 把海特勒和倫敦把海特勒和倫敦的電子對成鍵理論推廣到多種單質(zhì)和化合物中，從而形成的電子對成鍵理論推廣到多種單質(zhì)和化合物中，從而形成了現(xiàn)代價鍵理論，簡稱了現(xiàn)代價鍵理論，簡稱VB理論理論或電子配對理論?；螂娮优鋵碚?。 1931年，為解釋甲烷分子的空間構(gòu)型，鮑林和斯萊特又年，為解釋甲烷分子的空間構(gòu)型，鮑林和斯萊特又根據(jù)波函數(shù)疊加原理，提出了根據(jù)波函數(shù)疊加原理，提出了雜化軌道理論雜化軌道理論。作為價鍵理論。作為價鍵理論的重要補充，較滿意地解釋了共價多原子分子的空間構(gòu)型。的重要補充，較

27、滿意地解釋了共價多原子分子的空間構(gòu)型。 1931 1933年，為了合理處理用路易斯結(jié)構(gòu)難以描述的年，為了合理處理用路易斯結(jié)構(gòu)難以描述的分子，鮑林又提出了分子，鮑林又提出了共振概念共振概念。 價鍵理論將量子力學的原理和化學的直觀經(jīng)驗緊密結(jié)合價鍵理論將量子力學的原理和化學的直觀經(jīng)驗緊密結(jié)合，在經(jīng)典化學中引入了量子力學理論和一系列的新概念，如，在經(jīng)典化學中引入了量子力學理論和一系列的新概念，如雜化、共振雜化、共振、 鍵、鍵、 鍵、鍵、電負性、電負性、電子配對電子配對等，闡明了共價等，闡明了共價鍵的本質(zhì)，闡明了鍵的本質(zhì)，闡明了共價鍵的方向性和飽和性共價鍵的方向性和飽和性，對化學鍵理論，對化學鍵理論的發(fā)

28、展起了重要作用。的發(fā)展起了重要作用。 H2分子的形成分子的形成2、現(xiàn)代價鍵理論的要點：、現(xiàn)代價鍵理論的要點： A. 形成共價鍵的兩個必要條件形成共價鍵的兩個必要條件: 原子中必須有單電子且自旋相反原子中必須有單電子且自旋相反; （有飽和性有飽和性）例如：例如：H2 H(a) n = 1，l = 0，ml = 0，ms = +1/2； H(b) n = 1，l = 0，ml = 0，ms = 1/2 原子軌道必須要有最大程度的重疊原子軌道必須要有最大程度的重疊.（有方向性有方向性）共價鍵的形成是盡可能采取在電子云密度最大方向上的重疊（即獲得共價鍵的形成是盡可能采取在電子云密度最大方向上的重疊（即

29、獲得最大的鍵能，使分子處于最穩(wěn)定的狀態(tài)）最大的鍵能，使分子處于最穩(wěn)定的狀態(tài)） 即共價鍵的方向性。但必即共價鍵的方向性。但必須注意的是，由于須注意的是，由于s電子云是球形對稱的，所以電子云是球形對稱的，所以ss形成的共價鍵無形成的共價鍵無方向性。方向性。 B. 共價鍵的本質(zhì)共價鍵的本質(zhì)價電子在原子軌道上互換位置，使體系的能量下降。價電子在原子軌道上互換位置，使體系的能量下降。所以，共價鍵的本質(zhì)可以看做一種交換力。所以，共價鍵的本質(zhì)可以看做一種交換力。 鍵鍵 px px C. 共價鍵的鍵型共價鍵的鍵型原子軌道沿著電子云密度最大的方向重疊所形成的鍵原子軌道沿著電子云密度最大的方向重疊所形成的鍵 鍵鍵

30、 垂直于垂直于X軸方向上肩并肩地重疊而形成的鍵。軸方向上肩并肩地重疊而形成的鍵。 O2o2o價鍵理論解釋了原子間如何共享價鍵理論解釋了原子間如何共享 2 對、對、3 對電子而形成雙鍵和叁鍵對電子而形成雙鍵和叁鍵 水分子中二個水分子中二個 O O H H 鍵的鍵角為鍵的鍵角為 104.45 氨分子中三個氨分子中三個 N N H H 鍵的鍵角為鍵的鍵角為 107.3 ?3. 雜化軌道理論雜化軌道理論 A. A. 理論要點理論要點1）原子軌道的雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生原子軌道的雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生，孤立，孤立的原子不會發(fā)生雜化。只有能量相近的原子軌道的原子不會發(fā)生雜化。只

31、有能量相近的原子軌道(2s和和2p)才能發(fā)才能發(fā)生雜化，而像生雜化，而像1s和和2p由于能量相差較大，不會雜化。由于能量相差較大，不會雜化。2） 有幾個原子軌道參與雜化形成幾個雜化軌道。有幾個原子軌道參與雜化形成幾個雜化軌道。雜化后軌道雜化后軌道在空間的分布方向和分布情況發(fā)生改變。一般雜化軌道均參與在空間的分布方向和分布情況發(fā)生改變。一般雜化軌道均參與成鍵或安排孤對電子，而不會以空的雜化軌道形式存在。成鍵或安排孤對電子，而不會以空的雜化軌道形式存在。3） 雜化軌道有利于最大重疊，使整個體系的能量降低。雜化軌道有利于最大重疊，使整個體系的能量降低。原子在原子在以雜化軌道形成分子時，雜化過程和激發(fā)

32、過程使體系的能量增加，以雜化軌道形成分子時，雜化過程和激發(fā)過程使體系的能量增加，但由此而形成的分子中具有重疊越多的共價鍵，它們在空間的排但由此而形成的分子中具有重疊越多的共價鍵，它們在空間的排斥力較小，這又使體系的能量降低，足以補償雜化和激發(fā)過程引斥力較小，這又使體系的能量降低，足以補償雜化和激發(fā)過程引起的能量升高。所以總體看來，雜化使體系能量降低，分子穩(wěn)定。起的能量升高。所以總體看來，雜化使體系能量降低，分子穩(wěn)定。 sp雜化雜化 B. B. 雜化形式雜化形式2s2p2s2psp2ptwo sp hybrid orbitalexcited hybridization 2個個SP雜化軌道互雜化軌

33、道互成成180角，即通角，即通過過SP雜化軌道成雜化軌道成鍵后形成直線形鍵后形成直線形分子。分子。例如：例如：BeCl2 sp2雜化雜化2s2p軌道軌道2s2p2s2psp2three sp2 hybrid orbitalexcited hybridization 3個個SP2雜化軌道互雜化軌道互成成120角，即通角，即通過過SP2雜化軌道成雜化軌道成鍵后形成平面三角鍵后形成平面三角形分子。形分子。例如：例如：BF3sp3 雜化雜化2p2s2s2psp3four four sp3 3 hybrid orbitalexcited hybridization 4個個SP3雜化軌道在雜化軌道在空間按

34、四面體方式空間按四面體方式排布，互成排布，互成109.47角，即通過角，即通過SP3雜化雜化軌道成鍵后，分子軌道成鍵后，分子的空間結(jié)構(gòu)為四面的空間結(jié)構(gòu)為四面體形體形。例如：例如：CH4 例子：CO2和和PCl5分子的成鍵和結(jié)構(gòu)分子的成鍵和結(jié)構(gòu)注意：在各種雜化軌道中，還存在著注意：在各種雜化軌道中，還存在著“不等性雜化不等性雜化”，即雜化后的軌道是不完全等同的。（雜化后的軌道中填即雜化后的軌道是不完全等同的。（雜化后的軌道中填充有中心原子的孤電子對）充有中心原子的孤電子對） 例如：例如：H2O中中O原子采取原子采取 sp3 不等性雜化不等性雜化sp3 3 雜化雜化sp32P2S2個等同的個等同的

35、sp3雜化軌道與二個雜化軌道與二個H原子的原子的1s軌道重疊成鍵使軌道重疊成鍵使2個個H O鍵成鍵成104.45 角，另角，另2個等同的個等同的sp3雜化軌道則被雜化軌道則被2個個孤電子對所占有。孤電子對所占有。 NH3中中N 也也原子采取原子采取 sp3 不等性雜化不等性雜化sp3雜化雜化3個等同的個等同的sp3雜化軌道與三個雜化軌道與三個H原子的原子的1s軌道重疊成鍵使軌道重疊成鍵使3個個N H鍵互成鍵互成107.3 角，另一個角，另一個sp3雜化軌道則被一個孤電子對雜化軌道則被一個孤電子對所占有所占有. 雜化軌道類型雜化軌道類型 軌道數(shù) 外外 軌軌 內(nèi)內(nèi) 軌軌 各軌道的空間指向各軌道的空

36、間指向 4 dsp2 平面正方形平面正方形 5 sp3d 三角雙錐三角雙錐 四方錐四方錐 6 sp3d2 d2sp3 八面體八面體322spdyx 有有d軌道參與的雜化軌道軌道參與的雜化軌道32spdz配合物價鍵理論配合物價鍵理論1、鍵的本質(zhì)和配位化合物的分類、鍵的本質(zhì)和配位化合物的分類 鍵的本質(zhì)鍵的本質(zhì)Pauling將價鍵理論應(yīng)用于配合物，經(jīng)他人修正補充，形成近代配合物將價鍵理論應(yīng)用于配合物，經(jīng)他人修正補充，形成近代配合物價鍵理論價鍵理論要點：配合物中心離子與配位體之間的結(jié)合，一般是由配位原子孤對電要點：配合物中心離子與配位體之間的結(jié)合，一般是由配位原子孤對電子軌道與中心離子（或原子）的空軌

37、道重疊，兩者共享該電子對而形成子軌道與中心離子（或原子）的空軌道重疊，兩者共享該電子對而形成配位鍵配位鍵。本質(zhì)：配位鍵是共價性質(zhì)的本質(zhì)：配位鍵是共價性質(zhì)的 配位鍵的形成條件配位鍵的形成條件配體必須含有孤對電子；中心離子（或原子）配體必須含有孤對電子；中心離子（或原子）必須具備相應(yīng)的空軌道必須具備相應(yīng)的空軌道 外軌型配合物外軌型配合物 （高自旋型配合物）（高自旋型配合物）凡配位體的孤對電子填入中心離子外層雜化軌道所形成的配合物稱凡配位體的孤對電子填入中心離子外層雜化軌道所形成的配合物稱為外軌型配合物為外軌型配合物(outer orbital coordination compound)。像鹵素、

38、氧（如像鹵素、氧（如H2O配位體）等配位原子電負性較高，不易給出孤配位體）等配位原子電負性較高，不易給出孤對電子，它們傾向于占據(jù)中心離子的外軌，而對其內(nèi)層電子排布幾對電子，它們傾向于占據(jù)中心離子的外軌，而對其內(nèi)層電子排布幾乎無影響，故內(nèi)層乎無影響，故內(nèi)層d電子盡可能分占每個電子盡可能分占每個3d軌道而自旋平行，因此軌道而自旋平行，因此未成對電子數(shù)較高，所以這類配合物又被稱為未成對電子數(shù)較高，所以這類配合物又被稱為高自旋型配合物。高自旋型配合物。它它們常常具有順磁性，未成對電子數(shù)目越多，順磁磁矩越高們常常具有順磁性，未成對電子數(shù)目越多，順磁磁矩越高.sp3d2雜化軌道雜化軌道電子對均由電子對均由

39、F-離子提供離子提供根據(jù)磁學理論，物質(zhì)磁矩根據(jù)磁學理論，物質(zhì)磁矩 與未成對電子數(shù)（與未成對電子數(shù)（n）之間有：）之間有： = n(n+2)1/2 B某些高自旋配合物的電子結(jié)構(gòu)和磁矩某些高自旋配合物的電子結(jié)構(gòu)和磁矩Fe(CN)63 配離子的情況配離子的情況 內(nèi)軌型配合物（低自旋型配合物）內(nèi)軌型配合物（低自旋型配合物）凡配位體的孤對電子填入中心離子內(nèi)層雜化軌道所形成的配合物稱為內(nèi)軌型配合凡配位體的孤對電子填入中心離子內(nèi)層雜化軌道所形成的配合物稱為內(nèi)軌型配合物（物（inner orbital coordination compound）像碳（如像碳（如CN 配體以配體以C配位）、氮（配位）、氮（NO

40、2 配體以配體以N配位）等配位體原子電負性較低，配位）等配位體原子電負性較低，容易給出孤對電子，它們在接近中心離子時，對其內(nèi)層容易給出孤對電子，它們在接近中心離子時，對其內(nèi)層d電子排布影響較大，使電子排布影響較大，使d電子發(fā)生重排，電子擠入少數(shù)軌道，故自旋平行的電子發(fā)生重排，電子擠入少數(shù)軌道，故自旋平行的d電子數(shù)目減少，磁性降低，甚電子數(shù)目減少，磁性降低，甚至變?yōu)榉创判晕镔|(zhì)。所以這類配合物又稱為至變?yōu)榉创判晕镔|(zhì)。所以這類配合物又稱為低自旋配合物低自旋配合物.d2sp3雜化軌道雜化軌道電子對均由電子對均由CN-離子提供離子提供某些低自旋型配合物的電子結(jié)構(gòu)和磁矩某些低自旋型配合物的電子結(jié)構(gòu)和磁矩

41、外軌型配合物中心離子軌道采取外軌型配合物中心離子軌道采取ns-np-nd雜化形式。一般而言，雜化形式。一般而言，X 、H2O分子等配位體與中心離子易形成外軌型配合物。分子等配位體與中心離子易形成外軌型配合物。 內(nèi)軌型采取內(nèi)軌型采取(n 1)d-ns-np雜化形式。雜化形式。CN 、NO2 等配位體傾向于與等配位體傾向于與中心離子結(jié)合成內(nèi)軌型配合物。中心離子結(jié)合成內(nèi)軌型配合物。 NH3分子則隨中心離子不同，既有高自旋，也有低自旋配合物。分子則隨中心離子不同，既有高自旋，也有低自旋配合物。 由于由于(n 1)d 軌道能量比軌道能量比nd軌道低，所以一般內(nèi)軌型配合物比外軌型穩(wěn)軌道低，所以一般內(nèi)軌型配

42、合物比外軌型穩(wěn)定，這一推測與實驗測得前者配位鍵長較短的結(jié)果也是一致的。定，這一推測與實驗測得前者配位鍵長較短的結(jié)果也是一致的。 幾種配離子空間立體構(gòu)型幾種配離子空間立體構(gòu)型 價鍵理論的優(yōu)缺點：價鍵理論的優(yōu)缺點： 據(jù)配離子所采用的雜化軌道類型，較成功地說明了許多配離子的空據(jù)配離子所采用的雜化軌道類型，較成功地說明了許多配離子的空間結(jié)構(gòu)和配位數(shù)，解釋了高、低自旋配合物的磁性和穩(wěn)定性差別。間結(jié)構(gòu)和配位數(shù)，解釋了高、低自旋配合物的磁性和穩(wěn)定性差別。 其局限性表現(xiàn)為：其局限性表現(xiàn)為：1)1) 無法解釋某些實驗事實（穩(wěn)定性、激發(fā)態(tài)）；無法解釋某些實驗事實（穩(wěn)定性、激發(fā)態(tài)）； d d0 0 d d1 1 d

43、 d2 2 d d3 3 d d d5 5 d d6 6 d d7 7 d d8 8 d d d10102) 2) 未能說明高低自旋產(chǎn)生的原因；未能說明高低自旋產(chǎn)生的原因；3) 3) 不能解釋配合物的可見和紫外吸收光譜以及過渡金屬配合物不能解釋配合物的可見和紫外吸收光譜以及過渡金屬配合物普遍具有特征顏色的現(xiàn)象普遍具有特征顏色的現(xiàn)象易于失去而被氧化，該配離子易于失去而被氧化，該配離子極不穩(wěn)定極不穩(wěn)定不易失去，該配離子很穩(wěn)不易失去，該配離子很穩(wěn)定定 發(fā)展歷史發(fā)展歷史創(chuàng)建于創(chuàng)建于1928年，年，1953年成功解釋年成功解釋Ti(H2O)63+ 的光譜特性和過渡金屬配的光譜特性和過渡金屬配合物其它性質(zhì)

44、后，才受到化學界的普遍重視合物其它性質(zhì)后，才受到化學界的普遍重視 基本要點基本要點(1) 配合物中化學鍵的本質(zhì)是純粹的配合物中化學鍵的本質(zhì)是純粹的靜電靜電作用力作用力。即中心離子和周圍配位體的相互。即中心離子和周圍配位體的相互作用可以被看作離子晶體中正負離子間的作用可以被看作離子晶體中正負離子間的相互作用，中心離子與配位負離子或配位相互作用，中心離子與配位負離子或配位極性分子之間由于靜電吸引而放出能量，極性分子之間由于靜電吸引而放出能量，體系能量降低體系能量降低晶晶 體體 場場 理理 論論All equal in energy in the absence of ligands !yz(a)

45、(a) 正八面體配合物（中心離子置于八面體電場中）正八面體配合物（中心離子置于八面體電場中）yz自由離子軌道能量簡并自由離子軌道能量簡并球形對稱靜電場中球形對稱靜電場中八面體電場中八面體電場中5個個d軌道能級分裂軌道能級分裂在八面體配合物中，由于中心金屬離子的在八面體配合物中，由于中心金屬離子的d軌道電子與配位體負電荷的相互作用，軌道電子與配位體負電荷的相互作用，導致原來能量相等的導致原來能量相等的5個個d軌道分裂為二組：能量較高的軌道分裂為二組：能量較高的dz2和和dx2-y2稱為稱為eg (或或d )軌道；能量較低的軌道；能量較低的dxz, dxy, dyz軌道稱為軌道稱為t2g (或或d

46、 )軌道。兩組軌道能量差常記作軌道。兩組軌道能量差常記作 o，也稱為分裂能。也稱為分裂能。(b) (b) 正四面體配合物正四面體配合物 （中心離子置于四面體電場中）（中心離子置于四面體電場中）四面體電場中四面體電場中5個個d軌道能級分裂軌道能級分裂自由離子軌道能量簡并自由離子軌道能量簡并球形對稱靜電場中球形對稱靜電場中在正四面體配合物中，在正四面體配合物中，4個配位體接近中心離子時正好和坐標軸個配位體接近中心離子時正好和坐標軸x, y, z錯開，避錯開，避開了開了dz2和和dx2-y2的極大值方向，而靠近的極大值方向，而靠近dxy, dxz, dyz的極大值。因此中心離子的極大值。因此中心離子

47、5個個d軌道分裂正好與八面體場時相反，分裂能記作軌道分裂正好與八面體場時相反，分裂能記作 t(c) (c) 平面四方體配合物平面四方體配合物 （中心離子置于平面四方體電場中）（中心離子置于平面四方體電場中） 配位體構(gòu)型的影響配位體構(gòu)型的影響在不同構(gòu)型的配合物中，在不同構(gòu)型的配合物中，d軌道能級分裂的情況不同。例如，在四面體軌道能級分裂的情況不同。例如，在四面體中，因沒有任何中，因沒有任何d軌道正對著配位體，其分裂能軌道正對著配位體，其分裂能 t比在八面體中比在八面體中 o的要的要小得多。其它構(gòu)型的配合物不僅分裂能不同，小得多。其它構(gòu)型的配合物不僅分裂能不同，d軌道分裂成的能級數(shù)目軌道分裂成的能

48、級數(shù)目也各異。也各異。(3) 分裂能的影響因素分裂能的影響因素 中心離子的影響中心離子的影響 同一種構(gòu)型的配合物，分裂能的大小與中心離子（或原子）的種類、價態(tài)、同一種構(gòu)型的配合物，分裂能的大小與中心離子（或原子）的種類、價態(tài)、在周期表中的位置有關(guān)。一般來說，在周期表中的位置有關(guān)。一般來說，中心離子電荷越高，半徑越大，分裂能也中心離子電荷越高，半徑越大，分裂能也越大越大 周期表中第二過渡系列的金屬離子作周期表中第二過渡系列的金屬離子作為中心離子時，比第一過渡系列的分為中心離子時，比第一過渡系列的分裂能大裂能大40 50 %，第三過渡系列的又，第三過渡系列的又比第二過渡系列的大比第二過渡系列的大2

49、0 25 %。這些。這些差別都可以根據(jù)分子吸收光譜實驗數(shù)差別都可以根據(jù)分子吸收光譜實驗數(shù)據(jù)結(jié)合模型推算得知據(jù)結(jié)合模型推算得知。 配位體的影響配位體的影響 在同一種構(gòu)型的配合物中，對于同一中心金屬離子，分裂能還與配位體在同一種構(gòu)型的配合物中，對于同一中心金屬離子，分裂能還與配位體的電荷或偶極矩密切相關(guān)。根據(jù)光譜實驗數(shù)據(jù)結(jié)合理論計算，可以歸納的電荷或偶極矩密切相關(guān)。根據(jù)光譜實驗數(shù)據(jù)結(jié)合理論計算，可以歸納出不同配位體配位場強弱的順序如下表所示。大體上可以把水和出不同配位體配位場強弱的順序如下表所示。大體上可以把水和NH3作為作為分界而將各種配位體分成分界而將各種配位體分成“強場配位體強場配位體”和和

50、“弱場配位體弱場配位體”。對不同的。對不同的中心離子，該順序有所差異。中心離子，該順序有所差異。CN NO2 en py NH3 EDTA4 SCN H2O ONO C2O42 OH F SCN Cl Br I Large Strong field ligandsSmall Weak field ligands(Spectrochemical Series) 電子成對能電子成對能 (P)：當軌道上已有一個電子時，再進入一個電子按自旋方向相反當軌道上已有一個電子時，再進入一個電子按自旋方向相反的方式配對，也會導致能量升高。這個升高的能量在量子力學中稱為的方式配對，也會導致能量升高。這個升高的能量

51、在量子力學中稱為“電子成對電子成對能能” (P) d軌道填充原則：一般來說軌道填充原則：一般來說，在弱配位場中，在弱配位場中, P, d電子盡可能占電子盡可能占據(jù)能量較低的軌道形成低自旋配合物據(jù)能量較低的軌道形成低自旋配合物 P low spin d4在弱配位場中八面體配合物中心離子的在弱配位場中八面體配合物中心離子的d dn n電子排布電子排布情況情況Fe(III)八面體配合物八面體配合物d軌道分裂和軌道分裂和d電子的排布電子的排布Fe Ar3d64s2Fe3+ Ar3d5強場低自旋強場低自旋弱場高自旋弱場高自旋Fe3+自由離子自由離子P = 30,000 cm 1Two d6 comple

52、xes: 過渡金屬配合物的顏色過渡金屬配合物的顏色Color and the Colors of ComplexesnPrimary colors:uRed (R), green (G) and blue (B). nSecondary colors:uProduced by mixing primary colors.nComplementary colors:uSecondary colors are complementary to primary.uCyan (C), yellow (Y) and magenta (M)uAdding a color and its complemen

53、tary color produces white. 吸收波長吸收波長/102pm波長波長/cm1被吸收光的顏被吸收光的顏色色觀察到物質(zhì)的顏觀察到物質(zhì)的顏色色4000-435025,000-23,000紫紫綠黃綠黃4350-480023,000-20,800藍藍黃黃4800-490020,800-20,400綠藍綠藍橙橙4900-500020,400-20,000藍綠藍綠紅紅5000-560020,000-17,000綠綠紅紫紅紫5600-580017,900-17,200黃綠黃綠紫紫5800-595017,200-16,800黃黃藍藍5950-605016,800-16,500橙橙綠藍綠藍6

54、050-750016,500-13,333紅紅藍綠藍綠 過渡金屬配合物的顏色：過渡金屬配合物的顏色：此類配合物大部分都有鮮明的顏色。原因是它們的此類配合物大部分都有鮮明的顏色。原因是它們的d軌道分裂能（軌道分裂能（ ）相當于可見光的能量。在白光照射下，）相當于可見光的能量。在白光照射下，d電子吸收其中部分可電子吸收其中部分可見光能而從能量較低的見光能而從能量較低的t2g軌道躍遷到能量較高的軌道躍遷到能量較高的eg軌道（稱為軌道（稱為d-d躍遷）。分裂躍遷）。分裂能越大，電子躍遷所需要的能量就越大，相應(yīng)吸收的可見光波長就越短；如分能越大，電子躍遷所需要的能量就越大，相應(yīng)吸收的可見光波長就越短；如

55、分裂能較小，則相應(yīng)吸收的可見光波長就較長裂能較小，則相應(yīng)吸收的可見光波長就較長Ti(H2O)63吸收綠光光子吸收綠光光子發(fā)生發(fā)生d-d躍遷而得到的吸躍遷而得到的吸收光譜。該配離子的收光譜。該配離子的d軌軌道分裂能為道分裂能為20,400cm 1。該配離子溶液呈紫色該配離子溶液呈紫色分裂能（分裂能（cm 1）1cm 1=1.1962X10kJ.mol 1 晶體場理論的優(yōu)缺點：晶體場理論的優(yōu)缺點：在說明配合物磁性和顏色等方面，晶在說明配合物磁性和顏色等方面，晶體場理論優(yōu)于價鍵理論。但由于該理論只從靜電作用模型來考慮問題，不能解體場理論優(yōu)于價鍵理論。但由于該理論只從靜電作用模型來考慮問題，不能解釋為

56、什么會有強弱配位體場之分，且難以說明分裂能大小變化的順序。釋為什么會有強弱配位體場之分，且難以說明分裂能大小變化的順序。 實際上，經(jīng)順磁共振和核磁共振等近代實驗方法證明，金屬離子的軌道實際上，經(jīng)順磁共振和核磁共振等近代實驗方法證明，金屬離子的軌道與配位體分子軌道仍有重疊，也就是說金屬離子與配位體之間的化學鍵具有一與配位體分子軌道仍有重疊，也就是說金屬離子與配位體之間的化學鍵具有一定程度的共價成分。定程度的共價成分。 從從1952年開始，人們把靜電場理論與分子軌道理論結(jié)合起來，即不僅考年開始，人們把靜電場理論與分子軌道理論結(jié)合起來，即不僅考慮中心離子與配位體之間的靜電效應(yīng)，也考慮它們之間所生成的

57、共價鍵分子軌慮中心離子與配位體之間的靜電效應(yīng)，也考慮它們之間所生成的共價鍵分子軌道的性質(zhì)，從而提道的性質(zhì)，從而提出配位場理論出配位場理論，將在后續(xù)課程中學習，將在后續(xù)課程中學習4. 價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論（VSEPR法）法） 基本要點基本要點:共價鍵在多原子分子中的空間指向和原子的價共價鍵在多原子分子中的空間指向和原子的價層電子數(shù)有關(guān)。層電子數(shù)有關(guān)。價層內(nèi)的成鍵電子和孤對電子價層內(nèi)的成鍵電子和孤對電子按照按照電子對互相電子對互相排斥又彼此遠離的要求排斥又彼此遠離的要求共同決定著共價鍵的空間共同決定著共價鍵的空間指向。指向。 不同數(shù)量價層電子對的空間排列不同數(shù)量價層電子對的空間排列

58、分子結(jié)構(gòu)按價層電子對排斥模型的分類分子結(jié)構(gòu)按價層電子對排斥模型的分類 價層電子對價層電子對總數(shù)總數(shù) 價層電子對價層電子對的空間排列的空間排列 分子式分子式 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 2 直線性直線性 AX2 直線形直線形 3平面三角形平面三角形 AX3 三三 角角 形形 AX2E V 形形 sp2雜化雜化sp雜化雜化VSEPR模型續(xù)模型續(xù)價層電子對價層電子對總數(shù)總數(shù) 價層電子對價層電子對的空間排列的空間排列 分子式分子式 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 4 四面體四面體 AX4 四四 面面 體體 AX3E 三三 角角 錐錐 AX2E2 V 形形 sp3雜化雜化VSEPR模型續(xù)模型續(xù)價層電子對價層電子對 總數(shù)總數(shù) 價

59、層電子對價層電子對的空間排列的空間排列 分子式分子式 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 5 三角雙錐三角雙錐 AX5 三角三角 雙錐雙錐 AX4E 翹翹翹翹 板形板形 AX3E2 T 形形 AX2E3 直直 線線 形形 sp3d雜化雜化dsp3雜化雜化VSEPR模型續(xù)模型續(xù)價層電子對價層電子對總數(shù)總數(shù) 價層電子對價層電子對的空間排列的空間排列 分子式分子式 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 6 八面體八面體 AX6 八八 面面 體體 AX5E 四四 方方 錐錐 AX4E2 平面平面正方正方 形形 sp3d2雜化雜化d2sp3雜化雜化價層電子對排斥規(guī)則價層電子對排斥規(guī)則 氮族元素氫化物氮族元素氫化物 NH3 PH3 AsH3

60、SbH3 HAH 107.3 93.3 91.8 91.3 PCl3 PBr3 PI3 XPX 100.1 101.5 102 分分 子子 XCX XCO F2C=O 112.5 123.2 Cl2C=O 111.3 124.3 H2C=O 118 121 (NH2)2C=O 118 第第2 2周期同核雙原子分子周期同核雙原子分子 E8.57 kJmol-1LiLi2 2分子和分子和 BeBe2 2分子基態(tài)分子軌道的電子分布圖分子基態(tài)分子軌道的電子分布圖 電子構(gòu)型分別為：電子構(gòu)型分別為： Li2 :（ 1s)2（ 1s*)2 （ 2s)2 Be2 :（ 1s)2 （ 1s*)2 （ 1s)2