分子結(jié)構(gòu)和分子間作用力知識梳理

1、第三章 分子結(jié)構(gòu)和分子間作用力 一、離子鍵離子鍵：電負(fù)性相差比較大的元素之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移，形成陰、陽離子，通過靜電作用形成的化學(xué)鍵說明：仆作用力的實(shí)質(zhì)是靜電引力2.離子鍵無方向性，無飽和性3.正負(fù)離子周圍相臨的異號電離子數(shù)目主要取決于正負(fù)離子的相對大小與電荷數(shù)無直接關(guān)系只要周圍空間許可，就會盡可能多的吸附異號離子二、晶格能及其求算Na-(vapor)+ e + C!如)訐金丁 2 UmdJ21 8 kJmol Navapor) + e + |4C12(gas) y1498 JldmuL-Na-(vapor) + Cf (sas)Na(vApor) - CL (gas) j107.31 Id

2、molNa(solid)十 vicj ； (gas)E-SkJradNaCl (solid)圖中787.3即為晶格能，注意圖中各個物質(zhì)狀態(tài)的變化，原狀態(tài)-溶液-電離-得失電子-晶格能結(jié)合晶體半徑大，電荷小的晶格能小三、共價鍵鍵角鍵長：越短鍵能越大鍵能共價鍵的極性：非極性：氫氣，氧氣，氟氣等，兩個原子核電荷重心重合極性：重心偏向一方【分子構(gòu)型和價層電子對互斥理論】ABn型分子計(jì)算公式A原子價層電子對數(shù)=1/2 A價電子總數(shù)+ B提供的共用電子數(shù)+陰離子帶電荷數(shù)（或：-陽離子帶電荷數(shù)）說明：（1 ）當(dāng)鹵素作為中心原子時，提供7個價層電子，氧族元素提供6個（2） B提供的共用電子數(shù)：H:1e VII

3、A:1e O:0e）若剩余1個電子，亦當(dāng)作1對電子處理【理想分子構(gòu)型表格】價層電子 對總數(shù)價層電了對而1if貝對電分子構(gòu)型實(shí)祐彳置線0直線HgCl2, CO23|平面三角形0伊面正詼形BF3, NO31V形PbCI% SO24四面體0長四面體CH4, S0421三角錐NH3, H30 +2V形H20, H2S6八面制0正八而體SF6, AIF3-1四方錐BrF5, SbF 53-2徉面四方形IICk; XeF 4四，價鍵理論共價鍵的本質(zhì)是電性的【雜化軌道理論】（1）激發(fā)處于基態(tài)的原子不參與化學(xué)結(jié)合，原子都是以某種激發(fā)態(tài)參與化學(xué)結(jié)合的。成鍵時，成 鍵原子之間的相互影響，使原子受到激發(fā)。（2）雜化

4、（雜化處于激發(fā)態(tài)的幾個能量相近的不同類型的原子軌道可通過線性組合 hybridization），形成一組相同的雜化軌道（hybrid orbital）。雜化后成鍵數(shù)增加，釋放出更多雜化軌道的數(shù)目等于參予雜化的原子軌道的數(shù)目。 能量，補(bǔ)償了電子激發(fā)消耗的能量。（3）成鍵雜化軌道具有一定的形狀（不對稱）和方向，雜化軌道比原來的原子軌道的成鍵能 力強(qiáng)，而且采取最大角度的空間分布，使成鍵電子對之間距離最遠(yuǎn)，斥力最小，決定分 子的空間構(gòu)型。【雜化類型判斷方法】先判斷分子構(gòu)型，直線型為SP,平面型為SP2,空間型為SP3一些實(shí)例：SP雜化：BeCl2 C2H2SP1 2 雜化：BF3C2H4O3SP3 雜

5、化：CH4, NH3, H2O【等性與不等性雜化】通常有已成對電子的原子軌道參加雜化的是不等性雜化，例如二氧化氮9不等性SP2雜化）【分子軌道理論】對稱性原則：兩個原子軌道的角度分布圖中波瓣的正、負(fù)號對于鍵軸（設(shè)為x軸）或?qū)τ?含鍵軸 的某一平面的對稱性決定。能量近似原則：在對稱性匹配的原子軌道中，只有能量相近的原子軌道才能組合成有效的分子軌道， 而且能量愈相近愈好.電子在分子軌道中的排布Pauli不相容原理能量最低原理-分子軌道的能級順序Hund規(guī)則鍵級成鍵分子軌道上的電子總數(shù)-反鍵分子軌道上的電子總數(shù)間不能形成穩(wěn)定的分子。舉例鍵級可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。鍵級愈高，鍵愈穩(wěn)定；鍵級為零，表明

6、原子02 (s1s)2(s*1s)2 (s2s)2(s*2s)2 (s2px)2 (p2py)2 (p2pz)2(p*2py)1 (p*2pz)1【氧分子的活性與活性氧】雙氧0 2分子是單質(zhì)氧存在的主要形態(tài)，分子鍵能為2, 0 2的反鍵軌道上各有一個單電 子，總自選量子數(shù)為1,自旋多重態(tài)為3,所以雙氧分子也被稱為三重態(tài)氧，02是順磁性分 子，當(dāng)02被激發(fā)后，形成單重態(tài)氧，是一種活性氧五、分子間作用力1、范德華力特點(diǎn)：性質(zhì):靜電引力；鍵能:幾幾十kJ/mol,比化學(xué)鍵小1-2個數(shù)量級；作用范圍:短沒有方向性和飽和性色散力誘導(dǎo)力取向力非+非有-極+極有有有非+極有有-分子量越大，色散力越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高，溫度越低，色散力越弱2、氫鍵本質(zhì)是靜電吸引成鍵條件：X:電負(fù)性很大、半徑很小的原子X，通常只有FO