化学键的形成

1、 材研1402： 刘晓东化学键形成化学键形成化学键定义：指分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称。一个化学反应的过程，本质上是旧化学键的断裂，新化学键的形成的过程成键的方式成键的方式成键条件：服从对称性原理，即电子云对称才能成键。 成键能力： s轨道p轨道d轨道f轨道 成键方式： 键 键 配位键成键的方式成键的方式（1 1） 键键 s s轨道之间的结合，重叠量最大，能力大，光谱轨道之间的结合，重叠量最大，能力大，光谱中波长短，振动频率高，能量大。中波长短，振动频率高，能量大。 键以键以x x轴为轴轴为轴任意转动，具高度旋转性。任意转动，具高度旋转性。成键的方式成键的

2、方式（2 2）键键 p p轨道间的结合轨道间的结合 1. 1. 键键 对称性原理：所有化学过程成键的充分条件是电子云对称对称性原理：所有化学过程成键的充分条件是电子云对称成键的方式成键的方式2.2.不能成不能成键键永远不能结合，异号重永远不能结合，异号重叠，结果相互抵消叠，结果相互抵消3.* 键键前线轨道结合，成键能力较弱前线轨道结合，成键能力较弱成键的方式成键的方式（3）配位键）配位键d轨道间结合，形成轨道间结合，形成键，不能自由移动，成键能力更弱键，不能自由移动，成键能力更弱成键的方式成键的方式（4）大）大键键 离域性电子轨道，共轭体系，如苯环离域性电子轨道，共轭体系，如苯环 甲基自身有超

3、共轭性质，与苯环结合更能形成大片电子云甲基自身有超共轭性质，与苯环结合更能形成大片电子云CHHH超共轭性质（超出自己原子核半径之外，电子云结合成一大片）超共轭性质（超出自己原子核半径之外，电子云结合成一大片）由上可见，化学键是成键原子通过原子轨道重叠组成共用电子对而由上可见，化学键是成键原子通过原子轨道重叠组成共用电子对而形成的。形成的。 量子力学的结论是：只有当原子轨道的对称性相同的部分量子力学的结论是：只有当原子轨道的对称性相同的部分进行重叠，才能形成化学键，原子轨道的对称性是用波函数的进行重叠，才能形成化学键，原子轨道的对称性是用波函数的“+ +”与与“- -”来表示的。当两个轨道对称性

4、相同时，波函数叠加的结果是来表示的。当两个轨道对称性相同时，波函数叠加的结果是相互增强，而对称性相反时，波函数相互叠加的结果是相互抵消。相互增强，而对称性相反时，波函数相互叠加的结果是相互抵消。对应的，前者核间具有最大的电子云分布，相当于在两个核间形成对应的，前者核间具有最大的电子云分布，相当于在两个核间形成了一个了一个“电子桥电子桥”，把两个原子核紧紧地包围起来，从而形成了化，把两个原子核紧紧地包围起来，从而形成了化学键；后者，核间电子云密度为零，所以不能形成稳定的化学键。学键；后者，核间电子云密度为零，所以不能形成稳定的化学键。 两个原子轨道以对称性相同的部分重叠时，系统的两个原子轨道以对

5、称性相同的部分重叠时，系统的能量降低，可以形成化学键，因不同轨道的空间伸展方能量降低，可以形成化学键，因不同轨道的空间伸展方向不同，所以对某一轨道而言，其角度分布最大的方向向不同，所以对某一轨道而言，其角度分布最大的方向有利于实现原子轨道的最大重叠。有利于实现原子轨道的最大重叠。 当两个原子在重叠时，如对称性不匹配，在原子轨当两个原子在重叠时，如对称性不匹配，在原子轨道的重叠处电子出现的概率密度将减小，在某个面上电道的重叠处电子出现的概率密度将减小，在某个面上电子出现的的概率密度几乎为零。此时由于原子核间及电子出现的的概率密度几乎为零。此时由于原子核间及电子与电子间的排斥作用大于原子间的吸引作用，两