共價(jià)鍵與分子間作用力

共價(jià)鍵與分子間作用力共價(jià)鍵與分子間作用力共價(jià)鍵與分子間作用力§10.1離子鍵一、形成與特點(diǎn)靜電引力q1，q2分別為正負(fù)離子所帶電量，r為正負(fù)離子的核間距離。無(wú)方向性和飽和性與任何方向的電性不同的離子相吸引，所以無(wú)方向；且只要是正負(fù)離子之間，則彼此吸引，即無(wú)飽和性。2通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；共價(jià)鍵與分子間作用力共價(jià)鍵與分子間作用力共價(jià)鍵與分子間作用力§10.1離子鍵一、形成與特點(diǎn)

靜電引力

q1，q2

分別為正負(fù)離子所帶電量，r為正負(fù)離子的核間距離。無(wú)方向性和飽和性與任何方向的電性不同的離子相吸引，所以無(wú)方向；且只要是正負(fù)離子之間，則彼此吸引，即無(wú)飽和性。2§10.1離子鍵一、形成與特點(diǎn)q1，q2分別為正二、影響離子鍵強(qiáng)弱與離子化合物性質(zhì)的因素電荷、半徑:電子構(gòu)型:NaCl易溶于水，CuCl難溶于水。3二、影響離子鍵強(qiáng)弱與離子化合物性質(zhì)的因素電荷、半徑:電

§10.2共價(jià)鍵理論一經(jīng)典路易斯理論

1916年，美國(guó)科學(xué)家Lewis提出共價(jià)鍵理論。認(rèn)為分子中的原子都有形成稀有氣體電子結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)，求得本身的穩(wěn)定。而達(dá)到這種結(jié)構(gòu)，是通過(guò)共用最外層的單電子來(lái)實(shí)現(xiàn)。

例如

H+H=HH

通過(guò)共用一對(duì)電子，每個(gè)H均成為He的電子構(gòu)型，形成一個(gè)共價(jià)鍵。????4§10.2共價(jià)但Lewis沒(méi)有說(shuō)明這種鍵的實(shí)質(zhì)，所以適應(yīng)性不強(qiáng)。在解釋BCl3，PCl5等其中的原子未全部達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的分子時(shí)，遇到困難。5但Lewis沒(méi)有說(shuō)明這種鍵的實(shí)質(zhì)，所二、現(xiàn)代價(jià)鍵理論

引言：氫分子的共價(jià)鍵

計(jì)算表明，若兩個(gè)1s電子以相同自旋的方式靠近，則

r越小，V越大。此時(shí)，不形成化學(xué)鍵。V0－Drro

6二、現(xiàn)代價(jià)鍵理論引言：氫分子的共價(jià)鍵計(jì)算

H2

中的化學(xué)鍵，可以認(rèn)為是電子自旋相反配對(duì)，結(jié)果使體系的能量降低。從電子云的觀(guān)點(diǎn)考慮，可認(rèn)為H的1s軌道在兩核間重疊，使電子在兩核間出現(xiàn)的幾率大，形成負(fù)電區(qū)。兩核吸引核間負(fù)電區(qū)，使2個(gè)H結(jié)合在一起。7H2中的化學(xué)鍵，可以認(rèn)為是電子自旋相反配１、現(xiàn)代價(jià)鍵理論基本要點(diǎn)(1)具有自旋相反的未成對(duì)電子的兩原子相互接近時(shí)，原子軌道（電子云）重疊使核間電子云密度增大，體系能量降低，形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵。(2)兩個(gè)成鍵原子的電子云重疊越多，核間電子云密度就越大，形成的共價(jià)鍵就越牢固?！榆壍雷畲笾丿B原理。8１、現(xiàn)代價(jià)鍵理論基本要點(diǎn)(1)具有自旋相反的未成對(duì)電子的兩共價(jià)鍵的特征

共價(jià)鍵的飽和性

（受自旋相反限制）一個(gè)原子上的一個(gè)電子只能與另一個(gè)原子上自旋方向相反的一個(gè)電子配對(duì)；一個(gè)原子中所含未成對(duì)電子數(shù)就是它可能形成共價(jià)鍵的數(shù)目。共價(jià)鍵的方向性（受最大重疊原理限制）共價(jià)鍵的方向性示意圖9共價(jià)鍵的特征共價(jià)鍵的飽和性（受自旋相反限制）一個(gè)原子上的s-ss-pp-p1.σ鍵：原子軌道以“頭碰頭”的形式重疊形成的共價(jià)鍵。

共價(jià)鍵的類(lèi)型（σ鍵、π鍵、配位鍵）10s-ss-pp-p1.σ鍵：原子軌道以“頭碰頭”的形式重疊形σ鍵的電子云界面圖σ鍵的特點(diǎn)：

電子云重疊程度大，能量低。故σ鍵比較牢固，是首選成鍵方式。11σ鍵的電子云界面圖σ鍵的特點(diǎn)：11π鍵:原子軌道以“肩并肩”式重疊形成的共價(jià)鍵稱(chēng)為π鍵。

π鍵特點(diǎn)：電子云重疊程度較小，較活潑，且π鍵一般不能單獨(dú)存在。12π鍵:原子軌道以“肩并肩”式重疊形成的共價(jià)鍵稱(chēng)為π鍵。7N2s22p32s2pN2分子的成鍵方式：137N2s22p32s2pN2分子的成鍵方式：13

鍵以“頭碰頭”式成鍵重疊程度大鍵較牢固沿鍵軸呈圓柱形對(duì)稱(chēng)自由旋轉(zhuǎn)單獨(dú)存在

鍵以“肩并肩”式成鍵重疊程度小鍵易斷開(kāi)在通過(guò)鍵軸的平面上下對(duì)稱(chēng)不能旋轉(zhuǎn)只能與

鍵共存

鍵和

鍵的比較14鍵以“頭碰頭”式成鍵重疊程度大鍵較牢固沿鍵軸呈圓柱形對(duì)稱(chēng)自配位鍵共用電子對(duì)由某個(gè)原子單方提供，另一個(gè)原子提供空軌道。15配位鍵共用電子對(duì)由某個(gè)原子單方提供，另一個(gè)原子提供空

鍵參數(shù)（鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵的極性等）

鍵能(bondenergy)在298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力（100kPa）時(shí)，將lmol氣態(tài)分子AB拆開(kāi)，成為氣態(tài)的A原子和B原子所需要的能量。用符號(hào)E表示，單位kJ·mol-1。

對(duì)雙原子分子：

E=DA-B對(duì)于多原子分子：鍵能越大，化學(xué)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定；單鍵<雙鍵<叁鍵16鍵參數(shù)（鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵的極性等）鍵能(bond鍵長(zhǎng)分子中兩個(gè)原子核間的平衡距離叫做鍵長(zhǎng)。通常鍵長(zhǎng)越短，鍵越牢固。鍵角在分子中同一原子形成的兩個(gè)化學(xué)鍵之間的夾角叫鍵角。17鍵長(zhǎng)分子中兩個(gè)原子核間的平衡距離叫做鍵長(zhǎng)。鍵角17鍵的極性非極性共價(jià)鍵：成鍵電子云無(wú)偏向、正負(fù)電荷重心重合的共價(jià)鍵。極性共價(jià)鍵：成鍵電子云有偏向、正負(fù)電荷重心不重合的共價(jià)鍵。成鍵原子間的電負(fù)性差值越大，鍵的極性就越大。離子鍵可以看成是極性鍵的極限。ClClCl—Cl非極性鍵ClHH—Cl極性鍵-ClNa+Na—Cl離子鍵18鍵的極性成鍵原子間的電負(fù)性差值越大，鍵的極性就越大。ClCl8O2s22p42s2p6C2s22p22s2p問(wèn)題H2O的鍵角為什么為104.5°？如何解釋CH4分子的空間構(gòu)型？198O2s22p42s2p6C2s22p22s2p問(wèn)題1.原子在形成分子的過(guò)程中,同一原子能量相近的不同類(lèi)型的原子軌道改變了原有軌道的狀態(tài)(能量、形狀、方向),重新組合成新的軌道－雜化軌道(一頭大,一頭小)。雜化軌道具有更強(qiáng)的成鍵能力。2.有幾個(gè)原子軌道參加雜化,就能組合成幾個(gè)雜化軌道?；疽c(diǎn)三、雜化軌道理論201.原子在形成分子的過(guò)程中,同一原子能量相近的不同類(lèi)型的原+++-+-++-spspsp3.雜化軌道的空間取向是取盡可能大的鍵角,使相互的排斥作用達(dá)到最小，形成的鍵更穩(wěn)定。兩個(gè)雜化軌道：直線(xiàn)形三個(gè)雜化軌道：平面三角形四個(gè)雜化軌道：正四面體形……21+++-+-++-spspsp3.雜化軌道的空間取向是取盡a)按參加雜化的軌道分類(lèi)

s－p型

sp雜化、sp2雜化和sp3雜化；

s－p－d型sp3d雜化、sp3d2雜化等。雜化軌道的類(lèi)型22a)按參加雜化的軌道分類(lèi)雜化軌道的類(lèi)型22

b)按雜化軌道能量是否一致分類(lèi)等性雜化，如C的sp3雜化

4條sp3

雜化軌道能量一致。不等性雜化，如O的sp3雜化

4條sp3雜化軌道能量不相等。23b)按雜化軌道能量是否一致分類(lèi)同一層上1個(gè)s軌道和l個(gè)p軌道間進(jìn)行雜化，叫做sp雜化。其雜化所形成的軌道，叫做sp雜化軌道。（直線(xiàn)型）

sp雜化激發(fā)雜化+-+-+-BeClCl+-BeCl2的形成過(guò)程4Be2s224同一層上1個(gè)s軌道和l個(gè)p軌道間進(jìn)行雜化，叫做sp雜化。其雜sp2雜化

同一層上1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道間的雜化，叫做sp2雜化，其雜化所生成的雜化軌道，叫做sp2雜化軌道。（平面三角形）

激發(fā)雜化+-+-BFF+-+-+-+-FBFFFBF3的形成過(guò)程5B25sp2雜化同一層上1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道間的雜化，叫做sp3雜化

同一層上1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道間的雜化，叫做sp3雜化。其雜化所生成的雜化軌道，叫做sp3雜化軌道。（四面體型）

激發(fā)雜化CHHHH109.5°CH4分子形成6C26sp3雜化同一層上1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道間的雜化，叫做不等性的sp3雜化

雜化以后的幾個(gè)雜化軌道的能量不完全相等。

雜化OH104.5°HH2O呈V形結(jié)構(gòu)8O27不等性的sp3雜化雜化以后的幾個(gè)雜化軌道的能量不完全相等雜化NH107.3°HHNH3分子的空間構(gòu)型7N28雜化NH107.3°HHNH3分子的空間構(gòu)型7N28雜化軌道類(lèi)型與分子空間構(gòu)型的關(guān)系小結(jié)29雜化軌道類(lèi)型與分子空間構(gòu)型的關(guān)系小結(jié)29四、價(jià)層電子對(duì)互斥理論分子的幾何構(gòu)型取決於中心原子價(jià)電子層中電子對(duì)的相互排斥。2對(duì)：直線(xiàn)型；→sp雜化。3對(duì)：正三角型；→sp2雜化。4對(duì)：正四面體?！鷖p3雜化。