文档介绍：该【2024高中化学第1章物质结构元素周期律第3节化学键2 】是由【吴老师】上传分享，文档一共【9】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【2024高中化学第1章物质结构元素周期律第3节化学键2 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相互作用。他还认为每一个分子只能有一个确定的结构,物质的化学性质决定于它的化学结构。1893年,维尔纳提出了配位理论来解释络合物的结构。认为金属有两种原子价,即主价和副价,后者或称配位数。每一种金属有一定副价。主价必须由负离子来满足,而副价那么可由负离子或中性分子来满足。副价有方向性,如副价为6时,指向正八面体的六个顶点。副价为4时有两种情况,可以指向正方形的四个角,或指向正四面体的四个顶点。以上是19世纪开展起来的经典结构理论,它们是概括了大量化学事实而提出来的,又能解释许多事实,但限于当时的科学水平,对许多问题还搞不清楚。例如,分子中原子相互结合的本质是什么?副价是怎样产生的?非相邻原子之间的相互作用是怎样的?进入20世纪后,随着电子、放射性的发现,玻尔在普朗克的量子论和卢瑟福的原子模型根底上提出了原子结构理论,这些为创立化学键的电子理论打下了根底。1914年到1919年,路易斯等人创立和开展了电子理论。他们认为:①原子价可分为共价和电价,共价是由两个原子共有电子对而成,电价是靠正负离子的静电引力而成。②原子得失电子或共有电子,如果外层电子到达稀有气体的结构时最稳定〔即所谓八隅律〕。用八隅律解释共价键的饱和性,有很多例外,而共价键的方向性,电子理论也不能解释。但是电子理论已经明确指出分子中原子间的相互作用是价电子和各原子核间的相互作用,原子间的一个化学键是一对电子。由于电子理论中引进的电子概念是静止的,所以,还不能解释清楚共价键的本质问题。1927年,海特勒和伦敦用量子力学处理氢分子获得成功,开创了现代的化学键理论。目前流行的化学键理论有电子配对理论〔或称价键理论〕、分子轨道理论以及配位场理论。价键理论认为,成键的电子只是价电子,而其他电子仍是在各自的原子周围运动。价键法与化学家熟悉的电子配对、八隅律等概念符合,因此较易为人们所接受,同时,用它处理分子结构问题,价键的概念较明晰,因而一直为许多教科书所采用。但对许多化学现象,如氧分子的顺磁性、氮分子的特殊稳定性等,价键理论都无法解释。在这些方面,分子轨道理论能发挥其作用。分子轨道理论将整个分子看作一个整体,整个分子中的各原子核形成一定的势场,所有的电子都在这势场的一定的分子轨道中运动。电子在分子轨道中运动,同样遵循能量最低原理。近年来,由于分子轨道对称守恒原理的发现及广泛应用,分子轨道理论开展较快。-9-。为了说明共价键的形成,20世纪30年代以后建立了两种化学键理论:一种是现代价键理论,另一种是分子轨道理论。现行中学教材中介绍的根本上是现代价键理论。由于20世纪初建立的经典价键理论遇到许多不能解决的矛盾,对共价键的本质也解释不清,为了解决这些矛盾,1927年德国化学家海特勒和伦敦首先将量子力学理论应用到分子结构中。后来鲍林等又开展了这一理论,建立了现代价键理论〔ValenceBondTheory〕,简称VB法,又称电子配对法。该理论认为:原子在未化合前有未成对电子,这些未成对的电子,如果自旋方向相反的话,那么可两两结合成电子对,这时原子轨道发生重叠,电子在两核间出现时机较多,电子云密度较大,体系的能量降低,就能形成一个共价键;一个电子与另一个电子配对后就不能再与第三个电子配对;原子轨道重叠愈多,所形成的共价键就愈稳定,等等。现代价键理论不但可解释共价键的饱和性和方向性问题,而且在得到杂化轨道理论充实后,还能解释许多分子的几何构型问题。值得注意的是现代价键理论不受经典价键概念的所谓“八隅律〞的束缚,如中的Be和B原子的最外层并不是8个电子,而分别是4个和6个电子。但现代价键理论在解释有些分子的形成时,也遇到了困难。例如,它只能从原子轨道的重叠定性地说明共价键的稳定性,而不能给予近乎定量的解释;它也无法解释氧分子和硼分子等为什么具有顺磁性等问题。另外,在解释较复杂的分子以及有大π键的有机分子结构时也与实际偏差较大,因为该理论缺乏对分子作为一个整体的全面考虑。如果认为分子中的电子已不再附属于任何一个组成原子的原子轨道,而是在属于整个分子的假设干分子轨道中运动,这似乎还比较合理,于是分子轨道理论〔MolecularOrbitalTheory〕,简称MO法,便应运而生。MO理论认为:能量相近的原子轨道可以组合成分子轨道。由原子轨道组合成分子轨道的数目不变,而轨道能量改变。能量低于原子轨道的分子轨道为成键轨道,反之为反键轨道,能量等于原子轨道的分子轨道为非键轨道。分子中的电子在一定的“分子轨道〞上运动。在不违背每一个分子轨道只容纳两个自旋方向相反的电子的原那么下,分子中的电子将优先占据能量最低的分子轨道,并尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。在成键时,原子轨道重叠越多,所生成的键愈稳定。分子轨道中电子的排布也遵从原子轨道电子排布的原那么,即泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规那么和轨道最大重叠原理等对它都适用。-9-利用分子轨道理论不仅可解释现代价键理论所不能解释的问题〔如O2和B2分子的顺磁性等问题〕,并且提出了三电子键及单电子键等概念。分子轨道理论从分子整体出发,对于处理多原子π键体系,解释离域效应和诱导效应等方面的问题,都能更好地反映客观实际。1965年在大量实验的根底上,美国伍德沃德和德国霍夫曼又提出了分子轨道对称守恒原理。它对解释和预示一系列化学反响进行的难易程度,以及了解产物的立体构型等问题都有指导作用,它使化学键理论进入到了研究化学反响的新阶段。