第十一章 离子键、共价键和分子间作用力

第十一章离子键、共价键和分子间作用力,原子怎样结合成为分子？化学键：分子内的强烈的作用力。分子间力：分子间的强度较小的作用力。,共用价电子,第一节离子键和离子晶体,离子键：金属和非金属发生电子转移，产生正负离子。形成条件：元素的电负性差X1.7。特点：1、本质是静电引力。2、没有方向性和饱和性。,影响离子键强度的因素：1、离子的电荷：电荷高，离子键强。2、离子的电子层组态8电子组态917电子组态NH3H2O3、键相当于孤电子对。在乙烯和甲醛中HCH都小于120。,电负性也影响键角。中心原子电负性大者，键角较大：NH3PH3配位原子电负性大者，键角较小：PF314个,电子数14个,二、分子轨道理论的应用同核双原子分子（电子数14个）,(2px)(2py)(2pz)(*2s)(2s)(*1s)(1s),二、分子轨道理论的应用同核双原子分子（电子数14个）,(*2px)(*2py)(*2pz)(2py)(2pz)(2px)(2s)(*2s)(1s)(*1s),Li2N2,O2F2,O2，F2，Ne2的分子轨道为：,Li2，Be2，B2，C2，N2分子轨道为：,试用分子轨道理论说明N2分子的结构。,(2px)2构成1个键(2py)2、（2pz)2各构成1个键键级为（10-4）/2=3N2分子特别稳定。,键级为（10-6）/2=2。2个*键中各有1个单电子，故O2为顺磁性。,例：解释O2分子的顺磁性。,Hund规则,1、写出F2+和NO+的分子轨道排布式。2、计算键级，判断稳定性顺序和磁性。,课堂自测,F2+:(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)2(*2pz)1,NO+:(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2py)2(2pz)2(2px)2,F2+NO+键级1.53稳定性：F2+14个：(1s)(*1s)(2s)(*2s)(2px)(2py)(2pz)(*2py)(*2pz)(*2px),三、键参数：表征化学键性质的物理量。,键能破坏化学键所需的能量。,键长两个成键原子的核间距离。键长越短，键越稳定。单键键长双键键长叁键键长CC：154pm346kJmol-1CC：134pm610kJmol-1CC：120pm835kJmol-1,键角分子中两个化学键的夹角。,CO2的键角为180o,H2O的键角为104o,键的极性极性：正负电荷分布不均匀的现象。A-A：电负性相同非极性共价键A-B：电负性不同极性共价键,NaCl：电子对被Cl占有(离子键),Cl2：共用电子对(非极性共价键),极性共价键：电子对偏向电负性大的原子。,键型从非极性共价键过渡到离子键。CsF中共价键成分占8%，可见在离子键中总是存在共价键成份。,第三节分子间作用力/范德华力,范德华力：分子之间存在着的相互作用，对物理性质有重要影响。极化现象产生极性，导致分子间力。极性：正负电荷分布不均。正负电荷分布不均存在正负极产生静电力导致分子间力,一、分子的极性与极化分子的极性用电偶极矩来描述：,分子的极性源于极化现象：非极性分子极性分子较小的极性较大的极性,1、取向力：极性分子靠近时，由于同极相斥、异极相吸，分子定向排列（取向），由此产生的分子间吸引力。,诱导力：极性分子和非极性分子相互作用产生的作用力。,色散力：非极性分子相互极化产生的作用力。,色散力是范德华力中决定溶沸点的主要因素。分子量分子内电子数分子变形性色散力熔沸点室温下Cl2(g)Br2(l)I2(s),三、氢键,氢键的形成条件：H与电负性大的原子直接相连,XHYX，Y=F、O、N,2.分子间氢键和分子内氢键,分子间氢键分子内氢键熔沸点溶解度(极性溶剂)(非极性溶剂),氢键对化合物性质的影响,两种成分均能吸收紫外线，有防晒效果。只考虑氢键的影响，哪一种更适合用于防晒护肤品中？,下列分子中哪个沸点最高？（1）CH2F2CH2Cl2CH2Br2CH2BrI（2）CH4NH3H2OHF,CH2BrI,H2O,熔沸点的比较HFHClHBrHI氢键色散力1）判断是否形成氢键2）比较范德华力：分子量色散力熔沸点,BX3:3+146,拓展知识：大键,键能/kJmol-1：B-FB-ClB-Br613456377,58,4258,ClO4-、SO42-、PO43-,大键的形成条件：有相互平行的p轨道(或d轨道)。形成大键的原子轨道能量相近。成键的电子数小于轨道数目的2倍。1985年发现富勒烯（C60、C70、C140），使大键形成条件放宽。,定域键,离域键：66、6060,中心原子的价层电子对数,分子的空间构型,价层电子对,成键电子对,孤电子对,电子对构型,分子构型,4,4,3,6,5,4,3,4,2