12-2 价键理论(VB法).ppt

1 12 2价键理论 VB法 一 理论要点 P1661 两原子接近时 自旋方向相反的未成对的价电子可以配对形成共价键 电子配对原理 2 对称性匹配的条件下 成键价轨道重叠程度越大 形成的共价键就越牢固 分子也就愈稳定 轨道最大重叠原理 例 H2的形成 过程图示 2 d 87pm H2分子的核间距 H2分子的能量曲线和核间距 H2分子的能量曲线 3 图示说明 两H原子的成单电子自旋相反 成键时随两原子接近 体系能量降低 当体系处于相对平衡状态时 表现两个事实 体系能量降至最低点 E0 2E 表示两H原子间产生强烈的吸引力 形成稳定的化学键 H2中两核间距d小于两H原子半径之和 r H 53pm d H2 87pm 则d H2 2rH 这表示两H原子在形成H2时发生轨道重叠 结论 共价键的形成 成键原子间通过原子轨道最大重叠而形成共价键 4 3 原子轨道重叠对称性原则 原子轨道以对称性相同部分实现有效重叠 右图所示 结果 最大有效重叠形成稳定的共价键 原子轨道以对称性不同部分取得无效重叠 右图所示 结果 无效重叠不能形成共价键 5 讨论1 下列轨道重叠状态能形成稳定共价键的是 图示 6 1 键 原子轨道沿核间联线方向进行同号重叠 头碰头 二 共价键的类型 7 2 键 原子轨道垂直核间联线并相互平行进行同号重叠 肩并肩 8 键和 键的特征 9 3 配位键形成条件 成键原子一方有孤对电子 另一方有空轨道 例 10 例6 N2分子中的化学键 N2分子中轨道重叠图示 11 2 键型过渡 键的极性大小与什么因素有关 非极性键过渡到离子键所含示的辩证哲理 离子键含有共价成份吗 相反成立吗 12 列表 单键的离子性 共价性与电负性差值的关系 一般认为 X 1 7 离子性 50 为离子键 13 三 键参数1 键能符号 EA B 单位 kJ mol 1定义 298 15K 100KPa 气态分子中断裂1mol某化学键所需要的能量 双原子分子 100kPa下将气态分子断裂成气态原子所需要的能量叫做键解离能 H 双原子分子的键解离能 HA B 键能EA BXY g X g Y g EH Cl HH Cl 431kJ mol 1 ECl Cl HCl Cl 243kJ mol 1 100KPa 298K 14 对于多原子分子XYX多原子分子中 断裂气态分子中的某一个键 形成两个 碎片 时所需要的能量叫做此键的解离能 EX Y是每一条键逐级解离能代数和的平均值 XYX g XY g X H0XY XXY g X g Y g H0X Y 298K 100kPa 298K 100kPa 15 O H 1 2x HH OH HO H 1 2x 499 429 464kJ mol 1 例 H2O中 O H 例 NH3中 N H 16 2 利用热化学循环求键能例已知C石 2H2 g CH4 g H0298 74 9kJ molC石 C g H01 725 1kJ mol HH H 432kJ mol求EC H 热化学循环为 C石 2H2 g CH4 g H0298 H01 C g 4H g H02 2 HH H H03 4 HC H 17 据盖斯定律 H0298K H10 H20 H30 H30 HO298K H10 H20 74 9 725 1 2 432 1664KJ 4 HC H H30 18 键能与标准摩尔反应焓变 4H g 2O g 4E O H rHm 19 2 键长 分子中两原子核间的平衡距离称为键长 例如 H2分子 l 74pm 20 键角和键长是反映分子空间构型的重要参数 它们均可通过实验测知 3 键角