高等無(wú)機(jī)化學(xué)第二章課件.ppt

1、吳繼華學(xué)，-講師3360孟東燕-，河北省衡水學(xué)院，無(wú)機(jī)化學(xué)，第2章，第2章分子結(jié)構(gòu)，21路易斯結(jié)構(gòu)式，29分子間作用力，28共價(jià)分子的性質(zhì)，27分子軌道理論，26等電子學(xué)原理，25共軛第2章分子結(jié)構(gòu)，例如：SO2Cl2，HNO3，H2SO3，CO32，SO42的路易斯結(jié)構(gòu)式3360，26E，4，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-1路易斯結(jié)構(gòu)式，路易斯結(jié)構(gòu)式是討論共價(jià)鍵理論的基礎(chǔ)。路易斯結(jié)構(gòu)式給出了分子的總價(jià)電子數(shù)，用“電子對(duì)”的概念解釋了古典結(jié)構(gòu)式中弗蘭克蘭和聲價(jià)的單橫，表示了沒有組合的高對(duì)電子。但是路易斯結(jié)構(gòu)式不能很好地表達(dá)分子的立體結(jié)構(gòu)，比現(xiàn)有的單、雙、三件更復(fù)雜的化學(xué)鍵，5、2章分子結(jié)構(gòu)，221價(jià)鍵理

2、論基本要點(diǎn)1。例如， H2:h1s 1 h1 s 1h-h HCl:h1s 1 cl 3s 23p 5h-cln 2:n2s 22p 3n 2s 22p 3n 2。原子軌道最大重疊原理關(guān)鍵原子軌道重疊越多，兩個(gè)核心之間的電子云密度越高，共價(jià)鍵穩(wěn)定性越穩(wěn)定3。對(duì)稱、22價(jià)鍵理論、6、2章分子結(jié)構(gòu)、22價(jià)鍵理論和222共價(jià)鍵特性為飽和和方向、(s和px軌道重疊的方式)、7、2章分子結(jié)構(gòu)、22價(jià)鍵理論和223共價(jià)鍵關(guān)鍵類型1。鍵2沿原子軌道鍵軸(兩個(gè)核心之間的連接)重疊相同編號(hào)的共價(jià)鍵鍵范疇：s-s重疊s-px重疊px-px重疊、8、2章分子結(jié)構(gòu)、22價(jià)鍵理論、(ss)、9、2 22價(jià)鍵理論、(px

3、px)、(pxpx)降低核的正電拒絕，加強(qiáng)檢查電子的吸引力，鍵盤很穩(wěn)定。示例： H2:1 S1 S1 s-s Cl2:1 s22s 22p 63 s23p 5 3py 23pz 23px 1 s22s 22p 63 s23p 5 3py 23pz 23px 1 3p x1 3p x1 px-px HCl 3360s-px；2.鍵2原子軌道2垂直于細(xì)胞核間的連接線，徐璐平行，相同編號(hào)重疊形成的共價(jià)鍵鍵范疇：pz-pz重疊py-py重疊，13，第2章分子結(jié)構(gòu)，22價(jià)鍵理論，特征：原子軌道“肩并肩”格式發(fā)生軌道重疊。特征：電子云不集中在兩個(gè)核心之間的連接上，因此鍵重疊比鍵小，鍵不穩(wěn)定。例如：N2:1

4、S 22S 22 P 3 2 PX 12 PY 12 PZ11 S 22S 22 P 3 PX 12 PY 12 PZ1N結(jié)論：(1)共價(jià)鍵是鍵，鍵幾乎總是與鍵一起出現(xiàn)，并且只能存在于2鍵和3鍵中。(2)鍵比鍵更穩(wěn)定。14，第二章分子結(jié)構(gòu)，22價(jià)鍵理論，3。配位鍵形成條件示例3360，15，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，雜化軌道的概念等原子中能量E相似的一些原子軌道AO，在耦合過(guò)程中能量E重組相同的新軌道的過(guò)程稱為軌道。形成的新軌道稱為雜化軌道。以CH4為例，3360、16、(2)雜化軌道N個(gè)能量相似，類型不同的原子軌道N個(gè)能量相同，類型相同的雜化軌道1個(gè)ns軌道2個(gè)NP軌道2個(gè)sp雜化

5、軌道1/2 s組件1/2 p組件(3)鍵雜化軌道和其他雜化原子軌道重疊形成鍵，空間構(gòu)成。(4)密鑰形成，第17，2章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，2-3。混合軌道類型(1)以sp混合氣體BeCl2分子為例，基本4Be 1s22s2，激發(fā)態(tài)1s22s12p1，雜交，18，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-3混合軌道理論，1個(gè)2p，2個(gè)軌道重疊cl3s 23 p 5 333 p，19，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，sp雜化，20，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，(2)以sp2雜化BF3分子為例，基本5B 1s22s22p1，刺激2S12軌道重疊的H 3360 1S 1s 1H 3360 1S 1H 3

6、360 1S 1H 3360 1S 1，23，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，C原子的4個(gè)SP3雜化軌道和4個(gè)H原子的1s軌道重疊，形成由4個(gè)sp3-s軌道組成的鍵。SP3雜化軌道和CH4分子，SP3雜化，24，2章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，重要雜化軌道及其形狀，25，2章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，(4)sp3非雜化雜化NH3，影響？26，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，不均等雜交，(請(qǐng)等牙齒動(dòng)畫廣播延遲)，H2O，NH3，27，第二章分子結(jié)構(gòu)，2-3雜化軌道理論，乙炔分子中鍵模型，28，2基本要點(diǎn)1ABn分子或離子的空間結(jié)構(gòu)取決于中心原子周圍的原子層電子代數(shù)，兩價(jià)層電子由于靜

7、電排斥作用，傾向于盡可能遠(yuǎn)離徐璐。使可能的分子采取對(duì)稱結(jié)構(gòu)，使斥力最小化。3.中心原子A的原子層電子對(duì)斥力大小和電子對(duì)類型：Ip-Ip Ip-Bp Bp-Bp，29，第二章分子結(jié)構(gòu)，二價(jià)電子對(duì)互斥模型，二次估計(jì)ABn分子或離子空間構(gòu)成階段(A中心原子，B配位原子)判斷一分子的空間構(gòu)成對(duì)于沒有孤獨(dú)的電子原則：中心原子A的價(jià)格層電子數(shù)=主族序數(shù)C: 2S22P2N: 2S22P3O: 2S22P4倍以上原子B提供的電子數(shù)計(jì)算方法氫，鹵原子分別提供的電子數(shù)是1氧，硫原子提供電子數(shù)0離子電荷數(shù)z的決定減去正離子的電荷數(shù)3360CH4: VP=靜電斥力最小的電子對(duì)空間構(gòu)成，32章分子結(jié)構(gòu)，2價(jià)電子對(duì)互斥

8、模型，靜電斥力最小的分子空間構(gòu)成，方法：根據(jù)相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)將配位原子B放置在中心原子A周圍，每對(duì)連接配位原子B。，(3)判斷分子的空間結(jié)構(gòu)。第33章，第2章分子結(jié)構(gòu)，2價(jià)電子對(duì)互斥模型，中心原子不含孤電子的共價(jià)分子的幾何型，第34章，第2章分子結(jié)構(gòu)，2價(jià)電子對(duì)互斥模型，2。決定中心原子A的孤立峰電子的對(duì)數(shù)，判斷分子的空間構(gòu)成，適合于確定孤立電子存在時(shí)的估計(jì)階段(1)，即中心原子A的價(jià)格層電子對(duì)數(shù)Vp=Bp Ip。例如，判斷BF3的空間配置中心原子B的電子配置：B 1 S 22S 22P 1 BF3: VP=1/2 (3)=3對(duì)電子對(duì)空間，(2)電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)。靜電斥力最小的電子對(duì)空間構(gòu)成，第

9、36，第2章分子結(jié)構(gòu)，2價(jià)電子對(duì)互斥模型，(3)判斷分子的空間構(gòu)成的方法：將配位原子B根據(jù)其空間結(jié)構(gòu)放置在中心原子A周圍，每對(duì)電子連接配位原子B，不耦合配位原子的原則：孤對(duì)電子總是處于斥力最小的位置，90度角例如：SF4中心原子S的價(jià)電子配置：S 3s23p4 S的Vp=1/2(6 4)=5 (AB5，相當(dāng)于實(shí)際AB4)電子對(duì)的空間配置：三角形雙圓錐分子的空間配置：變形四面體，第37章分子結(jié)構(gòu)平面直角，38對(duì)于AB6型正八面體分子，第二對(duì)雙讀電子總是優(yōu)先于第一對(duì)孤電子反位，即B和干大電子。(4)復(fù)合鍵，綜合考慮原子的電負(fù)性對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的影響，決定分子構(gòu)成鍵的存在，就等于孤獨(dú)將電子推向耦合電子

10、，使相鄰耦合軌道之間的結(jié)合角變小。39，第二章分子結(jié)構(gòu)，雙價(jià)層電子對(duì)互斥模型，提示：將福建電子看作一對(duì)電子(如COCl2:電子對(duì)構(gòu)成：平面三角形分子的空間構(gòu)成：平面三角形中心原子和配位原子的電負(fù)性大小)也影響鍵角。例如，40，第二章分子結(jié)構(gòu)，2價(jià)電子對(duì)互斥模型，摘要： LP=0分子的空間配置=電子對(duì)的空間配置示例：BEH2，BF3，CH4，PC15，SF6，VP VP XEF2，44，第二章分子結(jié)構(gòu)，2價(jià)電子對(duì)互斥模型，6，0，SF6，6，5，1，BrF5，方形圓錐，4，2，XeF4，平面四邊形，第二孤對(duì)電子優(yōu)先，45，第二章分子結(jié)構(gòu)46、第二章分子結(jié)構(gòu)、25軛上的大鍵(也稱為脫離鍵)、軛上的

11、大鍵(例如3360，47、第二章分子結(jié)構(gòu)、25軛上的大鍵(也稱為脫離鍵)P電子在牙齒整體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的鍵表示符號(hào)：形成條件：參與結(jié)合的原子必須在一個(gè)平面內(nèi)。 P電子的數(shù)量小于P軌道數(shù)量的兩倍。也就是說(shuō)，“域外能量”提高了分子的穩(wěn)定性。影響物質(zhì)合理化的性質(zhì)如何判斷軛上大鑰和軛上大鑰的類型？48，第二章分子結(jié)構(gòu)，25軛上的大鍵(也稱為脫域鍵)，對(duì)于多原子分子ABn 1，首先根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論確定ABn的N值和價(jià)電子空間配置。2，ABn確定A的雜合類型3，根據(jù)A的雜合類型確定B的高對(duì)電子對(duì)數(shù)LP。(1) A沒有SP3雜化，P軌道，軛不能形成大鍵。b使用軌跡和LP生成關(guān)鍵點(diǎn)。49，25共軛密鑰(也稱為脫離域密鑰)，第二章分子結(jié)構(gòu)，(2) A與SP2混合，如果一個(gè)P軌道不參與密鑰，則可以形成軛大密鑰。b在一個(gè)軌道上生成密