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共价键与分子间力

一个键,形成两个“碎片”时所需要的能量 叫做此键的解离能。
H 2 O (H g) (O g) HD (H g O )) H 4k 9m J 9 1o HO H (g (O ) g) (gD ( )O H ) 4k 2m J 9 1ol
原子化能 Eatm:气态的多原子分子的键 全部断裂形成各组成元素的气态原子时所需 要的能量。例如:
教学的目的与要求 1. 掌握现代价键理论的要点和σ键、π健的特征。了解键参 数。 2. 掌握杂化轨道理论基本要点,SP3、SP2、SP杂化类型, 特征;等性、不等性杂化概念及应用。 3.. 了解分子极性,熟悉分子间力类型、特点、产生原因 ;氢键形成条件、特征、应用。
重点 1. 共价键的本质及特点。 2. σ键、π健的特征。 3. 杂化轨道理论基本要点, SP3、SP2、SP杂化类型,特 征;等性、不等性杂化概念及应用。 4. 氢键形成条件、特征、应用。 难点 杂化
414
I- I 267
151
O- H 96
464
由表数据可见,H-F, H-Cl, H-Br, H-I 键长依次递增,而键能 依次递减;单键、双键及叁键的键长 依次缩短,键能依次增大,但与单键 并非两倍、叁倍的关系。
10.2.3 键角
键角和键长是反映分子空间构型的重要 参数,它们均可通过实验测知。
第十章共价键与分子间力
§10.1 价键理论
10.1.1 共价键的本质与特点
10.1.2 共价键的键型 10.1.3 杂化轨道
§10.2 键参数 10.4.1 键能
10.4.2 键长 10.4.3 键角 10.4.4 键的极性
§10.3 分子间的作用力
10 . 3 . 1 分子的极性与分子的极化 10 . 3 . 2 van der Waals力 (分子间力) 10 . 3 . 3 氢键
化,形成新的价电子轨道——杂化轨道。 •杂化前后轨道数目不变。 •杂化后轨道伸展方向,形状发生改变。
1.sp3杂化 CH4的空间构型
为正四面体
C:2s22p2
2p
2s
2s
2 p 激发 2s 2 p
sp3杂化
sp3
CH4的形成
四个sp3杂化轨道
2.sp2杂化 BF3的空间构型 为平面三角形
F
B
联线方向进行同号重 叠(头碰头)。
2.π键: 两原子轨道垂直核间联线并相互平行
进行同号重叠(肩并肩)。
3.配位键 形成条件:成键原子一方有孤对电子,
另一方有空轨道。
例:NH
4
BF4
CO
H
F

HNH FBF C O
H
F 2s2 2p2 2s2 2p4
10.1.3 杂化轨道
基本要点: •成键时能级相近的价电子轨道混合杂
(ⅥA)
思考题:解释C2H4,C2H2的分子构型。
已知: C2H2为直线型;
C2H4 的构型为:
H 121o H
C = C 118 o
H
H
§10.2 键参数
10.2.1 键能
键解离能(D) 在双原子分子中,于100kPa下将气态分
子断裂成气态原子所需要的能量。
D(H—Cl)=432kJ·mol-1, D(Cl—Cl)=243kJ·mol-1 在多原子分子中,断裂气态分子中的某
NH 3
HN 1H0 ο17 '8
2p 2s
sp3杂化
H2O
2p 2s
HO 1H0 ο34'0
sp3杂化
sp 3
小结:杂化轨道的类型与分子的空间构型
杂化轨道类型 sp
sp 2
sp 3
sp
不等性 3
参加杂化的轨道 s+p s+(2)p s+(3)p s+(3)p
杂ห้องสมุดไป่ตู้轨道数 2 3 4
4
核间距 R0为74 pm。 共价键的本质——原子轨道重叠,核间
电子概率密度大吸引原子核而成健。
2.价键理论基本要点与共价键的特点 价键理论基本要点: •未成对价电子自旋方式相反;
•原子轨道最大程度地重叠。 共价键的特点: •饱和性 H Cl HOH NN
•方向性
10.1.2 共价键的键型
1.σ键: 原子轨道沿核间
Eatm(H2O) = 2E(O-H)
键焓与键能近似相等,实验测定中,常 常得到的是键焓数据。
10.2.2 键长
分子中两原子核间的平衡距离称为键长。 例如,H2分子,l = 74pm。
共 价 键 键长键 能共 价 键键长键 能
l/pm E/(kJ· mol-1)
l/pm E/(kJ· mol-1)
§10.1 价键理论
10.1.1 共价键的本质与特点
化学键:
分子或晶体中相邻原子(或离子)之间 强烈的吸引作用。
化学键理论:
离子键理论
价键理论
共价键理论 分子轨道理论 金属键理论
1.量子力学处理H2分子的结果 两个氢原子电
子自旋方式相反, 靠近、重叠,核间 形成一个电子概率 密度较大的区域。 系统能量降低,形 成氢分子。
H2O(g) = 2H(g) + O(g)
E a( t H m 2 O ) D ( H O ) D H ( O H ) 9k 2 m J - 8 1
键能、键解离能与原子化能的关系: 双原子分子:键能 = 键解离能
E(H-H) =D(H-H) 多原子分子:原子化能 = 全部键能之和
成键轨道夹角 180 120 10928' 901029'8
分子空间构型
实例 中心原子
直线形 三角形 四面体
BeC2l BF 3 CH 4 HgCl2 BCl 3 SiCl4
Be(ⅡA) B(ⅢA) C,Si
Hg(ⅡB)
(ⅣA)
三角锥
NH 3
PH 3
N,P
(ⅤA)
V型
H2O H 2S O,S
H- F 92
570
H- H 74
436
H- Cl 127
432
C- C 154
346
H- Br 141
366
C--C 134
602
H- I 161
298
C---C 120
835
F- F 141
159
N- N 145
159
Cl- Cl 199
243
N---N 110
946
Br- Br 228
193
C- H 109
F
F
B: 2s22p1
2p
2s
2s
2 p 激发 2s 2 p
sp2 sp2杂化
BF3的形成
三个sp2杂化轨道
3.sp杂化 Be:2s2
2s 2 p
BeCl2的空间构型为直线形 Cl Be Cl
2s
2 p 激发 2s 2 p
sp sp杂化
Be采用sp杂化 生成BeCl2
两个sp杂化轨道
4.不等性sp3杂化
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