第九章分子结构 ק9.1化学键的定和类型 §9.2价键理论 §93价层电子对互斥理论 §9.4分子轨逍理论 §9.5键参部 回
第九章 分子结构 §9.2 价键理论 §9.5 键参数 §9.4 分子轨道理论 §9.3 价层电子对互斥理论 §9.1 化学键的定义和类型
§9.1化学键的定义和类型 9.11化学键的定义 9.1.2化学键的类型
9.1.1 化学键的定义 §9.1 化学键的定义和类型 化学键的定义和类型 9.1.2化学键的类型
91化学键的定义和类型 definition of chemical bond) 9.1.1什么是化学键? 分子或晶体中相邻原子(或离子)之间强 烈的吸引作用。 化学键理论可以解释: 分子的形成与稳定性 ●共价键的本质及饱和性 ●分子的几何构型和共价键的方向性 ●化学键与分子的物化性质间的关系
9.1 化学键的定义和类型 (definition of chemical bond) 9.1.1 什么是化学键？ 分子或晶体中相邻原子(或离子)之间强 烈的吸引作用。 化学键理论可以解释: ● 分子的形成与稳定性 ● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系
912化学键的类型 电价键 离子键 电子对键 极性键 (单、双、叁键) 非极性键 双原子 化学键 共价键单电子键 三电子键 共价键 多原子共轭π键 共价键多中心键 金属键
9.1.2 化学键的类型 化 学 键 共价键 金属键 离子键 双原子 共价键 多原子 共价键 电子对键 （单、双、叁键） 单电子键 三电子键 共轭 π 键 多中心键 极性键 非极性键 电价键
§92价鍵理论 -9,2.1经典价键理论 9,2.2现代价键理论 923杂化轨道理论 92.4分子轨道理论
9.2.2 现代价键理论 §9.2 价键理论 9.2.4 分子轨道理论 9.2.3 杂化轨道理论 9.2.1 经典价键理论
9.2.1经典价键理论 1.路易斯价键理论 离子键理论虽然能很好地说明离子型化合物 的形成和特性,但它不能说明由相同原子组成的 单质分子如H2、C12、N2等的形成,也不能说明由 化学性质相近的元素所组成的化合物分子如HC1 H20等的形成。1916年美国化学家路易斯为了说明 分子的形成,提出了共价键学说,建立了经典的 共价键理论
9.2.1 经典价键理论 1.路易斯价键理论 路易斯价键理论 离子键理论虽然能很好地说明离子型化合物 的形成和特性，但它不能说明由相同原子组成的 单质分子如H2、Cl2、N2等的形成，也不能说明由 化学性质相近的元素所组成的化合物分子如HCl、 H2O等的形成。1916年美国化学家路易斯为了说明 分子的形成，提出了共价键学说，建立了经典的 共价键理论
路易斯认为分子中每个原子应具有稳定的稀有 气体原子的电子层结构( octet rule),但这种结构 不是靠电子的转移,而是通过原子间共用一对或若 干对电子来实现的。这种分子中原子间通过共用电 子对而结合成的化学键称为共价键。 single covalent bond 共享电子对共价键 double covalent bond iple covalent bond
路易斯认为分子中每个原子应具有稳定的稀有 气体原子的电子层结构(octet rule)，但这种结构 不是靠电子的转移，而是通过原子间共用一对或若 干对电子来实现的。这种分子中原子间通过共用电 子对而结合成的化学键称为共价键。 共享电子对——共价键 single covalent bond double covalent bond triple covalent bond
2路易斯结构式 路易斯用元素符号之间的小黑点表示分子中各原子的键合关系, 代表一对键电子的一对小黑点亦可用“一”代替。路易斯结构式能够简洁 地表达单质和化合物的成键状况,其基本书写步骤如下: 1.按原子的键合关系写出元素符号并将相邻原子用单键连接.在大多数 情况下,原子间的键合关系是已知的,例如,NO2中的键合关系不是 NOO,而是ONO.有时还可作出某些有根据的猜测 2.将各原子的价电子数相加,算出可供利用的价电子总数.如果被表达 的物种带有正电荷,价电子总数应减去正电荷数;如果被表达的物种 带有负电荷,价电子总数应加上负电荷数 3.扣除与共价单键相应的电子数(单键数×2)后,将剩余的价电 子分配给每个原子,使其占有适当数目的非键合电子。对第2 周期元素而言,非键合电子数与键合电子数之和往往能使每 个原子满足八隅律. 4.如果剩余的电子不够安排,可将一些单键改为双键或叁键
2 路易斯结构式 路易斯用元素符号之间的小黑点表示分子中各原子的键合关系， 代表一对键电子的一对小黑点亦可用“－”代替。路易斯结构式能够简洁 地表达单质和化合物的成键状况，其基本书写步骤如下： 1. 按原子的键合关系写出元素符号并将相邻原子用单键连接. 在大多数 情况下,原子间的键合关系是已知的, 例如, NO2中的键合关系不是 N—O—O, 而是O—N—O. 有时还可作出某些有根据的猜测. 2. 将各原子的价电子数相加, 算出可供利用的价电子总数. 如果被表达 的物种带有正电荷, 价电子总数应减去正电荷数; 如果被表达的物种 带有负电荷, 价电子总数应加上负电荷数. 3. 扣除与共价单键相应的电子数(单键数×2)后，将剩余的价电 子分配给每个原子, 使其占有适当数目的非键合电子。对第2 周期元素而言, 非键合电子数与键合电子数之和往往能使每 个原子满足八隅律. 4. 如果剩余的电子不够安排，可将一些单键改为双键或叁键
例如:氯酸根离子(IO;的路易斯结构式 CI原子的电负性小于O原子,意味着不存在O-0 之间的键合.合理的排布应该如下所示: CO3离子中价电子总数等于26(四个原子的价电子数相加 再加1),扣除3个单键的6个电子,余下的20个电子以孤对方 式分配给四个原子,使它们均满足八隅律的要求
例如: 氯酸根离子 ClO3- 的路易斯结构式. Cl 原子的电负性小于 O 原子，意味着不存在 O－O 之间的键合. 合理的排布应该如下所示： ClO3-离子中价电子总数等于26(四个原子的价电子数相加 再加1), 扣除3个单键的6个电子，余下的20个电子以孤对方 式分配给四个原子, 使它们均满足八隅律的要求. Cl OO O Cl OO O
NO+离子的路易斯结构式 NO+离子可能的排布方式见下图: OOOO 00 NO离子中价电子总数等于10(两个原子的价电子数相 加后减1),扣除1个单键的2个电子,余下的8个电子无 论按上图中第二个那样以孤对方式分配给两个原子,还是 按上图中第三或第四个那样将N-0单键改为双键,都不 能使两个原子同时满足八隅律的要求,这一要求只有将单键 改为叁键才能满足
NO+ 离子的路易斯结构式. NO+ 离子可能的排布方式见下图： NO+ 离子中价电子总数等于10 (两个原子的价电子数相 加后减 1)，扣除 1 个单键的 2 个电子， 余下的 8 个电子无 论按上图中第二个那样以孤对方式分配给两个原子，还是 按上图中第三或第四个那样将 N－O 单 键改为双键，都不 能使两个原子同时满足八隅律的要求. 这一要求只有将单键 改为叁键才能满足. N O + N O + N O + N O +