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无机化学课件——第2章化学键理论概述.ppt

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无机化学课件——第2章化学键理论概述.ppt

目的通过对离子键,共价键(价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论和分子轨道理论),金属键及分子间作用力等理论的学习,初步认识不同单质和化合物之间性质的差异与分子结构之间的关系。重点离子键和共价键的形成用杂化轨道理论的空间构型和用分子轨道理论解释分子的形成及分子的性质难点杂化轨道理论和分子轨道理论第2章化学键理论概述离子键理论共价键理论路易斯理论现代共价键理论现代价键理论价键理论(VB法)价层电子对互斥理论杂化轨道理论化学键理论分子轨道理论(X)(量子力学)(1927年)(鲍林)(密里根和洪特)离子键理论X17电子发生转移形成离子共价键理论X17共用电子对路易斯理论形成稀有气体式的稳定的电子层结构无量子力学的计算基础现代共价键理论有量子力学计算基础1927年以后现代价键理论电子在原子轨道中运动电子属于原子分子轨道理论电子在分子轨道中运动电子属于分子分子轨道由原子轨道线性组合得到VB法,价层电子对互斥理论,杂化轨道理论等,均属于现代价键理论。221离子键的基本要点化学键分子中的两个(或多个)相邻原子之间的相互作用。1离子键由正负离子通过静电引力而形成的化学键称为离子键。2离子型化合物由离子键形成的化合物称为离子型化合物例如碱金属和碱土金属(BE除外)的卤化物是典型的离子型化合物22离子键理论3离子键的形成以NACL为例介绍第一步离子的形成电子转移及相应的电子构型变化NA-ENA,NA1S22S22P63S1NA1S22S22P6CLECL-CLNE3S23P5CLNE3S23P6形成NE和AR的稀有气体原子的结构,生成稳定离子第二步化学键的形成正负离子间接触到一定距离时,吸引与排斥达到平衡,体系的势能最低,形成离子键。能量与核间距之间的关系如图所示D为核间距,V为体系的势能V0VR0D0D(1)纵坐标的零点当D无穷大时,即两核之间无限远时的势能。(2)当DD0,主要表现为吸引能。随R减小,正负离子靠静电相互吸引,体系的能量降低,体系趋于稳定。(3)当DD0,主要表现为电子云之间的排斥作用。随D减小,V急剧上升。4只有在一定距离时,即DD0,V有极小值,此时体系最稳定,表明形成离子键。图中可见体系的势能与核间距之间的关系图结论离子间保持一定距离时,相互吸引和排斥达到平衡,体系能量最低最稳定。这就意味着形成了离子键。可以表示为2S22P63S12S22P63S23P53S23P6其能量值为NAGNAGI1496KJMOL1CLGCLGE13487KJMOL1所以形成NACL的△H1473KJMOL1应为吸热但事实上,形成气态的NACL放出的能量为450KJMOL1,说明两种离子之间存在着强烈的相互作用。势能为VV吸引V排斥QQ/4∏ΕDAED/ΡNACL3离子键的性质1作用力的实质是静电引力2离子键没有方向性与任何方向的电性不同的离子相吸引,所以无方向性221RQQFQ1,Q2分别为正负离子所带电量,R为正负离子的核间距离,F为静电引力。3离子键没有饱和性只要是正负离子,无论距离远近,则彼此吸引,只是离核远的引力较弱,所以离子键没有饱和性。222离子键的强度1、离子键的键能离子键的强度通常用离子键的键能来表示。离子键的键能指1MOL的气态分子如NACL,解离成气态中性原子时所吸收的能量称为离子键的键能,用DI来表示NACLGNAGCLG△HD389KJMOL1DI越大,表示离子键越强2、晶格能(1)晶格能在标准状态下,将1MOL离子晶体拆开变为1MOL气态阳离子和1MOL气态阴离子时所需要的能量称为晶格能,用U表示。单位KJMOL1。如

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