工程化学晶体结构PPT示范
第七章 分子结构和晶体结构 大连交通大学 辽宁省精品课 § 化学键 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 1、定义：分子内部相邻的原子之间强烈的相互 作用称为化学键 2、分类 离子键： 价键： 金属键： 程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 金属键 形成： A、 A、 实质：在金属中形成的少电子与多中心的化学键。 § 化学键 离子键 实质：正负离子间靠静电作用形成的化学键。 特点：少电子，多中心 特点：无方向性，无饱和性 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 2、 离子化合物的性质 高熔点 高沸点 易脆性 溶解性 离子半径越小，所带电荷越多，则 离子键越强，熔点越高，硬度越大 。 § 离子键 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 共价键与共价化合物 (a)电子配对原理 ； (b)最大重叠原理 1、 价键理论基本要点： 2、共价键的特点 (a)饱和性； (b) 方向性 价键理论 （ 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 共价键与共价化合物 3. 共价键的分类 (1) 从原子轨道重叠方式分，共价键可分为： 键 和 键 (2) 从共用电子对偏移程度分，共价键可分为： 极性键 和 非极性键 (3) 从共用电子对的来源分，共价键可分为： 正常共价键 和 配位共价键 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 共价键与共价化合物 4. 共价键的极性 (1) 非极性共价键 相同的两个原子形成的共价键， 2) 极性共价键 不同的两个原子形成的共价键， 程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 共价键与共价化合物 1、杂化轨道理论的基本要点 杂化条件： 在 形成分子 时， 中心原子 的 不同类型 ， 能量相近、相邻的 原子轨道可进行杂化 轨道杂化理论 杂化原则： 能量、数量守恒 杂化结果： 只能形成 键 ，不能形成 键 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 共价键与共价化合物 2. 原子轨道杂化的三种方式 (1) 子构型是直线形，键角是 180o 平面正三角形，键角是 120o (2) (3) 正四面体，键角是 109028 三角锥形 大连交通大学 辽宁省精品课 工程化学电子教案 § 共价键与共价化合物 1、 P = n ½ × (中心原子的价电子总数 - 基态配原子的未成对电子数 × ± 电荷数 ) 层电子对数； 键电子对数 电子对数； n：配原子数 价层电子对互斥理论（ 2、 P 子的空间构型 2 2 0 直线形 3 3 0 平面三角形 3 2 1 4 4 0 四面体 4 3 1 三角锥 4 2 2 5 5 0 三角双锥 5 4 1 变形四面体 5 3 2 5 2 3 直线形 6 6 0 八面体 6 5 1 四方锥 6 4 2 四边形 大连交通大学 辽宁省精品课 工程化学电子教案 § 共价键与共价化合物 1、分子轨道的形成：由分子中原子轨道 线性组合 而成。 A. 线性组合遵循的原则 ：数量、能量守恒。 子轨道理论 B. 原子轨道组合成有效的分子轨道需要满足条件： 对称性匹配 能量近似 最大重叠 大连交通大学 辽宁省精品课 工程化学电子教案 § 共价键与共价化合物 以 子序数 1s 1s* 2s 2s* 2p 2p 2p* 2p* 以 子序数 1s 1s* 2s 2s* 2p 2p 2p* 2p* 2、分子轨道能级图：同核双原子分子 大连交通大学 辽宁省精品课 工程化学电子教案 § 共价键与共价化合物 3、 分子轨道电子排布式： 2* ()()()()(O 1*2()()()()()()( 有两个 三电子 键 ，具有顺磁性。 1s)2(1s )2 O O 大连交通大学 辽宁省精品课 工程化学电子教案 § 共价键与共价化合物 1/2 ( 8 - 4 ) = 2 a. 键级 = ½ × (成键电子总数 反键电子总数 ) b. 键级越大，分子越稳定； c. 键级 =0，两个院子不能成键。 键级的相关知识点： 2()()()()( y 或 2()()()()()(N 1/2( 10 - 4 ) = 3 大连交通大学 辽宁省精品课 工程化学电子教案 § 共价键与共价化合物 大连交通大学 辽宁省精品课 工程化学电子教案 § 共价键与共价化合物 非键轨道：组合后，分子轨道上的电子保持原来原 子轨道的性质，对成键没有贡献，这样 的分子轨道称为 分子轨道能级图： 异核双原子分子（ 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 分子间作用力 分子的极性 ( 分子间作用力 (氢键 (工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 分子间作用力 化学键与分子间作用力的比较 化学键 分子间作用力 概念 相邻原子间强烈的相互作用 把分子聚集在一起的 作用力 作用范围 分子内原子间 分子间 作用力强弱 较强 较弱 影响的性质 化学性质 物理性质 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 分子间作用力 (1) 非极性分子 : p = 0 (2) 极性分子 : p 0， p， 极性 (3) 如何判断分子的极性？ 键的极性就是分子的极性 中心对称型 （直线形，平面三角形，正四面体） 结构不对称 （ 角椎，四面体） 极性分子 非极性分子 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 分子间作用力 色散力 诱导力 取向力 极与极 极与非 非与非 范德华力 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 分子间作用力 范德华力的特点 比较小 ， 作用范围小， 无方向性和饱和性 ； 对一般分子而言， 3种力中色散力最大 除 2O 分子间作用力越大，熔沸点越高，硬度越大 同系列分子，分子量越大，色散力越大，熔沸点越高 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 分子间作用力 X H Y 表示氢键 氢键 符合条件的 X、 、 O、 （ 2）方向性 （ 3）饱和性 （ 1）弱作用力 分子间形成氢键时，化合物的熔沸点显著提高 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 配位化合物的结构 配合物 外界 内界（配离子） u ( 42+ 中心原子 配体 配位原子 配位数 配离子电荷 合物的组成 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 配位化合物的结构 常为：金属离子 (尤以过渡金属离子居多 )、金属原子、高氧化态的非金属元素，如： O)4， - 具有空的原子轨道，以接受配体提供的孤对电子 中心离子或原子： 与中心离子（或原子），以配位键结合的 负离子或中性分子 称为。 具有孤对电子 配体： 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 配位化合物的结构 配体中，与中心原子直接键合，并给出孤对电子的原子，称为。 、 N、 O、 S、卤素原子 配位原子： 含 含卤素： 含 N： 含 S： 含 C： 程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 配位化合物的结构 与中心原子直接相连的配位原子的数目，称为 对于单齿配体，配位数 =配体的数目 对于多齿配体，配位数 =配体数 × 配位原子数 配位数： Cu(位数： 4 配体数： 2 配位数： 4 配体数： 4 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 配位化合物的结构 合物的命名 配合物 外界 中心离子 配体 配位原子 配位数 命名 螯合物 2O)2g( Co( 3N)6 工程化学电子教案 大连交通大学 辽宁省精品课 § 配位化合物的结构 合物的价键理论 配位数 杂化方式 几何构型 配离子分子式 2 线 + Ag
