第06章 分子的结构和性质.ppt

文档介绍：Content
Bonding Parameters (键参数)
Covalent Bond Theory(价键理论)
Molecular geometry(分子的几何构型)
Molecular Orbital Theory(分子轨道理论)
Intermolecular Forces and Hydrogen Bonding (分子间力和氢键)
Chapter 6 Structure and Properties of Molecular (分子结构)
Bonding Parameters (键参数)
Bond Energies(键能)
双原子分子的键能(E)就等于键离解能(D)
HCl(g) ΔU298≈ΔH298 H(g)+Cl(g) ΔH298=431 kJ·mol-1 H2(g) ΔU298≈ΔH298 2H(g) ΔH298=436 kJ·mol-1 EH-Cl=431 kJ/mol EH-H=DH-H=436 kJ/mol
多原子分子的键能为同种键逐级离解能的平均值
C-H1
C-H2
C-H3
C-H4
平均值
421
469
415
335
414
键能用于近似估算化学键牢固程度,是化学键的重要参数。
Bonding Parameters (键参数)
Bond Length(键长) Distance between two nuclei分子中两原子核之间距叫键长。一般键长越小,键越强。 C-C C=C CC N-N N=N NN 键长/pm 154 133 120 146 125 110 键能/kJ·mol-1 160 418 946在不同化合物中,相同的键,键长和键能并不相等。如CH3OH中和C2H6中均有C-H 键,而它们的键长和键能不同。
Bond Angle(键角) 分子中键与键之间的夹角,键角是决定分子几何构型的重要因素。如 H2S , H-S-H 键角为92 °,决定了 H2S 分子的构型为“ V ”字形。
又如 CO2 中, O-C-O 的键角为 180°,则 CO2 分子为直线形。
键长和键角是分子几何结构的两个重要因素。可由实验测定。
Valence Bond Theory(价键理论)
现代价键理论(VB法及杂化理论)分子轨道理论(MO法)。经典价键理论是1916年Lewis提出的,主要思想是共用电子形成八电子构型,如:H:Cl ,:NH3。量子力学揭示了其本质。
Lewis Structures
G. N. Lewis(American physical chemist.)
suggested that atoms, by sharing electrons to form an electron-pair bond can acquire a stable, noble gas structure:
美国物理化学家G. N. Lewis 指出,通过公用电子的方式形成共价键的原子能达到一种稳定的希有气体结构。但也是所有的分子都能符合这一规律。如PCl5
↑↑时,系统能量升高,核间电子密度小,不形成共价键
↑↓时,系统能量降低,核间电子密度大,可形成共价键
、Covalent Bond(共价键)
1、共价键的形成 H(g)+H(g)=H2(g)
2、价键理论(VB法,电子配对法)的基本要点
两原子接近时,自旋方向相反的未成对电子的价电子可以配对,形成共价键。
成键电子的原子轨道重叠越多,共价键越牢固。
3、共价键的基本特征
共价键具有饱和性共价键数取决于原子的未成对电子数。
共价键具有方向性原子轨道应以最大重叠方向成键。
稀有气体原子因为没有未成对的单电子,原子间不能形成化学键,只能以单原子分子形式存在。
有些原子中本来没有单电子,在特定条件下也可能被拆为单电子而参与成键。如SF6中碳原子S:3s23p4
+
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+
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+
4、Overlap of Atomic orbitals(原子轨道的重叠)
σ键:头碰头方式
π键:肩并肩方式
δ键:面对面方式
6、Coordinate Covalent Bonds(共价配键)
Example:
如:N≡N:分子N 1s22s22p3N 1s22s22p3
共价配键一方提供空轨道,另一方提供孤对电子,形成共价配键如 BF3·NH3
B 1s22s22p1 → 1s22s12p2
N 1s22s22p3 BF3 + :NH3 = F3B←NH3