第六章化学键与分子结构 §6—1离子键理论 26-3金属键理论(简介) §6-2共价键理论 §6-4分子间作用力
§6—1 离子键理论 §6—2 共价键理论 §6—3 金属键理论（简介） §6—4 分子间作用力 第六章 化学键与分子结构
引入: 前面我们已经掌握了原子的结构。那么 原子又是以怎样的方式形成分子,形成分子 以后分子的空间构型与分子的性质有何关系? 这就是本章所要解决的问题。因为只有了解 了分子的结构才能了解分子的性质。 本章研究问题的思路: ①原子一原子之间作用力即化学键。 ②原子一原子之间相对位置即空间构型。 ③分子的空间构型~物理性质、化学性质 之关系,即结构决定性质
引入： 前面我们已经掌握了原子的结构。那么 原子又是以怎样的方式形成分子，形成分子 以后分子的空间构型与分子的性质有何关系？ 这就是本章所要解决的问题。因为只有了解 了分子的结构才能了解分子的性质。 本章研究问题的思路： ①原子—原子之间作用力即化学键。 ②原子—原子之间相对位置即空间构型。 ③分子的空间构型~物理性质、化学性质 之关系，即结构决定性质
§6—1离子键理论 1.离子键的定义与形成 定义:原子间发生电子得失,形成正、负离子,并 通过静电作用而形成的化学键叫做离子键 Nac的形成: nNa -he nNat nAcl ncl t ne n ch 形成过程:a电负性小的活泼金属原子与电负性大的活 泼非金属原子相遇,由于电负性差较大,所以发生电子 得失,形成具有稳定结构的正负离子 b正负离子通过静电作用形成稳定的化学键
§6—1 离子键理论 1. 离子键的定义与形成 定义：原子间发生电子得失，形成正、负离子，并 通过静电作用而形成的化学键叫做离子键。 NaCl的形成： nNa_______n Na+ - ne nCl_______n Cl + ne - nNaCl 形成过程：a 电负性小的活泼金属原子与电负性大的活 泼非金属原子相遇，由于电负性差较大，所以发生电子 得失，形成具有稳定结构的正负离子。 b 正负离子通过静电作用形成稳定的化学键
从能量的角度看离子键的形成 Na+与C之间强烈的静电作用力,这种作用 力,既包含正、负离子间的引力,同时也有外层 电子之间和原子核之间的排斥力。当引力和斥力 达平衡时,正、负离子在平衡位置附近振动,体 系能量最低,正负离子之间形成了化学键(离子 键)。以Nac形成的势能曲线为例说明Nac的 形成。 异号电荷静电吸引 原子核及核外电子的排斥
从能量的角度看离子键的形成 Na+与Cl-之间强烈的静电作用力，这种作用 力，既包含正、负离子间的引力，同时也有外层 电子之间和原子核之间的排斥力。当引力和斥力 达平衡时，正、负离子在平衡位置附近振动，体 系能量最低，正负离子之间形成了化学键（离子 键）。以NaCl形成的势能曲线为例说明NaCl的 形成。 M+ L- 异号电荷静电吸引 原子核及核外电子的排斥
正负离子在接近平衡位置R=R时, 引力和斥力平衡形成离子键。 80 Nat cl- 250 -500 2R4 8 1012 R R102 pm Nac|势能曲线
V/KJ.mol -1 80 0 -500 R/102pm 2 4 6 8 10 12 -250 NaCl势能曲线 R0 Na+ + Cl- ∴正负离子在接近平衡位置R=R0时, 引力和斥力平衡形成离子键。 R
2.离子键的特点 (1).本质是静电作用力。 正负离子之间的作用力可用库仑引力公式表示: 9. g R→小,q→大→大,离子键强。 即当离子电荷→高,离子间距离 R R→小,则f→大,离子键越强。 (2).离子键无方向性。 因为离子电荷球型分布只要空间条件分可以在空 间各个方向上吸引带相反电荷的离子,产生静电引力
2. 离子键的特点 （1）. 本质是静电作用力。 正负离子之间的作用力可用库仑引力公式表示： 2 . R q q f + − = R→小, q→大,f→大 , 离子键强。 即当离子电荷→高 , 离子间距离 R→小, 则f→大,离子键越强。 （2）. 离子键无方向性。 因为离子电荷球型分布,只要空间条件允许,可以在空 间各个方向上吸引带相反电荷的离子，产生静电引力
(3).离子键没有饱和性 每个离子可以同时同多个带相反电荷的离子产 生相互吸引,不论距离子远近,作用都存在,近处的强 些远处的弱一些所以离子键没有饱和性。 例:不恰当的例子,麻团外面滚芝麻能滚多少芝麻看 空间的条件即麻团的大小。 (4).键的离子性 离子键形成的条件就是原子间电负性差→大, 一般△X→大,键的离子性也越大但即使是 FtCs+CSF 键的离子性也只有92%,即有8%的共价性,即8% 的原子轨道的重叠
（3）. 离子键没有饱和性 每个离子可以同时同多个带相反电荷的离子产 生相互吸引,不论距离子远近, 作用都存在,近处的强 一些,远处的弱一些,所以离子键没有饱和性。 例:不恰当的例子,麻团外面滚芝麻,能滚多少芝麻,看 空间的条件即麻团的大小。 （4）. 键的离子性 离子键形成的条件就是原子间电负性差→大, 一般△X→大，键的离子性也越大.但即使是 F-+Cs+→CsF. 键的离子性也只有92%,即有8%的共价性,即8% 的原子轨道的重叠
电负性差△X=XB-XA 离子性% 0.2 16 47 18 55 3.2 92 结论: 1.△X→大,离子百分比→大,离子性→大。 2.△X=17离子性%=50%(参考点) 3.△X1.7 >50%离子型
电负性差 △X=XB -XA 离子性 % 0.2 1 1.6 47 1.8 55 3.2 92 结论： 1. △X →大 ，离子百分比→大， 离子性→大。 2. △X = 1.7 离子性% = 50% （ 参考点） 3. △X 1.7 > 50% 离子型
3离子的特征 离子型化合物性质→离子键强度→正负离子性质 有关,∴研究离子特征 (1)离子的电荷 正离子电荷=失去电子的数目: 多为+1,+2,+3,+4,更大的不存在。 AⅢ A Fe Ti(过渡元素) 负离子的电荷=获得电子的数目: 多为-1,-2,(-3,-4)多为含氧酸根或配离子。 O2,S2,PO43等 离子电荷→高,静电引力→大,离子键越强
3.离子的特征 ∵离子型化合物性质→离子键强度→正负离子性质 有关，∴研究离子特征。 （1）离子的电荷 正离子电荷=失去电子的数目： 多为+1, +2, +3, +4,更大的不存在。 IA IIA Fe Ti（过渡元素） 负离子的电荷=获得电子的数目： 多为-1, -2, （-3, -4）多为含氧酸根或配离子。 O2- ,S2- , PO4 3- 等。 离子电荷→高，静电引力→大，离子键越强
(2)离子的电子构型 负离子:8e:如c,O2;F等 正离子:构型复杂种类较多,大致有以下5种 2e ns2,最外层2e:Li,Be2+。 8e: 等np6,最外层8:Nat,Ca2+,C,O2 ns 18e ns2npnd10最外层18c Ag*, Zn+, Cu2+, Hg (18+2)e:ns2np6nd10(n+ 次外层18e;最外层为2e: sn2,Pb2,T+(P区的金属易形成) (9-17)e:ns2npnd19,最外层电子在8-18之间的 不饱和构型离子 Fe2+:24e:[An]3s23p63d6:14e cr3+:21e:[Ar]3s23p63d3:11e
（2） 离子的电子构型 负离子：8e： 如Cl- ,O2- ,F-等。 正离子： 构型复杂,种类较多,大致有以下5种 2e： ns2 ，最外层2e：Li+ ，Be2+ 。 8e： ns2np6 ，最外层8e：Na+ ,Ca2+ ，Cl-，O2- 等。 18e： ns2np6nd10 最外层18e： Ag+ ，Zn2+ ，Cu2+ ， Hg2+等. （18+2）e：ns2np6nd10（n+1）s 2： 次外层18e；最外层为2e： Sn2+ ，Pb2+ ，Ti+（P区的金属易形成） （9-17）e： ns2np6nd1-9 ，最外层电子在8—18之间的 不饱和构型离子： Fe2+：24e：[Ar] 3s23p63d6：14e Cr3+ ：21e：[Ar] 3s23p63d3 ：11e