基础化学第章

§7.1离子键和离子晶体§7.2共价键和原子晶体第七章分子结构§7.3分子间力、氢键和分子晶体§7.4金属键和金属晶体§7.5晶体按键型分类30、试判断AgF、AgCl、CuS和KCl这四种化合物熔点的高低顺序并说明理由。

§7.1离子键和离子晶体序言分子是由原子组成的，它是保持物质基本化学性质的最小微粒，而且是参与化学反应的最小单元。分子的性质除取决于其化学组成外，还取决于其结构。分子结构包括两个方面：

(1)分子中相邻原子的相互作用力，即化学键问题；

(2)分子中原子在空间的排布方式，即空间构型问题。此外，还有分子间力或范德华力、氢键等。因此，弄清化学键的性质和分子的空间结构将对理解化学反应及其变化规律、指导化合物的合成等都有着重要的实际意义。

一、离子键理论NaeNa

++eCl-eCl+eNa+Cl-1、离子键的形成：由上图可见，离子键的形成可分为两步进行，第一步是在一定条件下形成正、负离子；第二步是正负离子间形成离子键。2、离子键的特征：（1）本质是静电引力；（2）无方向性和饱和性3、离子的三个主要特征：离子的电子层结构、离子所带的电荷和离子半径的大小。

（1）电子层结构不同原子可形成相同电子构型的离子，而同一种原子当处于不同价态时，会形成不同电子构型的离子

2e电子构型：

ns2；例如：H-,Li+,Be2+

8e电子构型：ns2np6；例如：9F-,Cl-,35Br-,I-,Na+

(9~17)e电子构型：ns2np6nd1-9；例如：24Cr3+,Mn2+,Fe2+,26Fe3+,29Cu2+18e电子构型：ns2np6nd10；例如：29Cu+,47Ag+,79Au+,30Zn2+

（18+2)e电子构型：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2；例如：Sn2+,82Pb2+,51Sb3+,Bi3+,Tl+

（3）离子半径：规定离子之间的核间距为两离子半径之和。核间距可以通过X-射线测定，用一定的方法推算出其中一个离子的半径，从而求出另一个离子的半径。鲍林根据电荷数（Z）和屏蔽常数（σ）的值推出了离子半径计算公式：r=K/Z-σ（2）离子所带电荷：离子所带电荷的多少是决定离子和离子型化合物性质的主要因素之一。通常电离能越大的原子越不容易失去电子而形成高价的正离子，而电子亲和能越大的原子却越容易获得电子形成高价负离子。同一元素的原子和离子之间，以及同一元素带不同电荷的离子之间其性质明显不同。离子半径的变化规律：

(a)同一周期中自左至右，同一价态的正离子半径随原子序数的增加而减小。同一价态的负离子半径随原子序数的增加而减小，随所带负电荷的增加而增加。副族元素例外。例如：

(b)同主族元素的离子，所带电荷相同时，离子半径随原子序数的增大而增大。例如：

(c)同一元素的正离子半径<原子半径<负离子半径。例如：

二、离子晶体在离子晶体的晶格结点上交替排列着正、负离子。由于正、负离子间有很强的离子键，所以离子晶体有较高的熔点和较大的硬度。在晶体中，离子不能自由移动，只能在结点附近振动，因此不导电。而在融化时，离子可以自由的移动，就能导电。离子晶体有以下几种类型:1、离子晶体的分类（1）、AB型离子晶体：AB型离子晶体指组成晶体中正负离子的比例为1:1的离子晶体a、CsCl型

CsCl的晶胞是立方体，每个Cs+周围有8个Cl-离子，每个Cl-周围有8个Cs+离子。原子比为1:1。配位数为8。Cl-Cs+b、NaCl型

NaCl的晶胞也是立方体，是面心立方晶格。Na+离子周围有6个Cl-离子，Cl-离子周围有6个Na+离子配位比为6:6，原子比1:1。配位数为6。NaCl的晶胞ZnS晶胞c、ZnS型

ZnS晶体也属面心立方晶格，在ZnS晶胞中，晶胞结构较复杂，中心离子处于把晶胞分为8个小立方体互不相邻的四个异号离子的中心，异号离子分布在晶胞的8个顶点和6个面心，每个Zn2+离子周围有4个S2-离子配位比为4:4。每个晶胞中有4个Zn2+离子和S2-离子。即：(8×1/8)+(6×1/2)=4在CaF2晶胞中，Ca2+

离子占据面心的位置，将晶胞划分为8个小立方体，小立方体的体心被F-

离子占据，阳离子与8个阴离子相邻，阴离子只与4个阳离子相邻，配位比为8:4。晶胞中含Ca2+数为(8×1/8)+(6×1/2)=4，F-离子数为8。2、影响AB型离子晶体构型的因素离子晶体采用不同的构型与以下两个因素有关，即:半径比和离子极化因素。(2)AB2型离子晶体：晶体中正负离子的比例1:2的离子晶体，如CaF2CaF2晶胞(1)离子半径的影响Ca2+

F-常见的离子半径列于下表：在形成离子晶体时，正、负离子总是采用最紧密堆积从而使空隙最小，这样的结构才最稳定。在堆积的过程中，最好是正、负离子相互接触，负、负离子相互接触。要满足这样的条件，显然与正、负离子的相对大小有关，即与它们的半径比有关。半径比一般负离子较大，正离子较小。下面以配位数为6的NaCl型晶体加以说明：

NaCl型晶体是立方面心结构：正离子负离子r+/r->0.414r+/r-<0.414可见，当r+/r-=0.414时，正、负离子以及负、负离子之间正好接触，是最稳定的结构。当r+/r->0.414时，正、负离子接触，而负、负离子不能接触；当r+/r-<0.414，负、负离子彼此接触，正、负离子不能接触。半径比定则:

当1.000>r+/r->0.732时，离子晶体采用配位数为8的CsCl构型当0.732>r+/r->0.414时，离子晶体采用配位数为6的NaCl构型当0.414>r+/r->0.225时，离子晶体采用配位数为4的ZnS构型例如：MgO离子晶体，Mg2+的r+为65pm;O2-的r-为140pm，则：r+/r-=65/140=0.464，r+/r-计算结果表明MgO离子晶体应为NaCl型晶体，这与实际相吻合（NaCl型晶体）。(2)离子极化对晶体的构型的影响a、离子极化力和变形性离子不论是正离子还是负离子，大部分是由原子核和电子组成，所以它们都有双重性。作为电场，能使周围异电荷离子极化变形，即有极化力；作为被极化的对象，它本身又有变形性。离子的极化力：离子的极化力和离子的电荷、半径以及外电子层的结构有关。离子的电荷愈大，半径愈小，所产生的电场强度愈大，离子的极化力愈大，例如:Al3+>Mg2+>Na+；如果电荷相当，半径相近，则离子的极化力决定于电子结构：

18e(18+2)e2e>(917)e>8e离子的变形性：离子的变形性主要是决定于离子半径，离子半径大，核电荷对电子云的吸引力较弱，因此离子的变形性大。例如：

I->Br->Cl->F-；对于离子的电荷相等、半径相当时，电子结构决定离子的变形性：

18e(18+2)e2e>(917)e>8e负离子主要表现出变形性；正离子主要表现出极化力。注意，对于18e、(18+2)e、(917)e、2e构型的正离子，极化力和变形性都较大。b、离子极化对离子晶体的影响(a)对键型的影响如果离子晶体中没有极化作用，则离子之间仅仅靠离子键结合在实际的离子晶体中，由于离子极化的存在，使离子的电子云变形并互相重叠，在原有的离子键上附加一些共价键的成分。离子极化愈强，共价键的成分愈多，这说明离子极化使离子晶体的键型从离子键向共价键过渡。如图：-离子极化++-例如：NaCl离子键，MgCl2，离子键；CuCl，过渡键；ZnS，共价键。再如：AgF离子键，AgCl过渡键，AgBr共价键，AgI共价键。(b)晶型的转变由于离子极化，离子的电子云相互重叠，共价键的成分增加，键长也同时缩短。键长的缩短是由于正离子部分的钻入负离子的电子云，这样使r+/r-变小。离子极化使得离子的配位数向变小的方向变化,例如狗：从Ag升F到Ag习I，由临于Ag纤I是18购e构型减，极雪化作仿用较葬强，矛离子愤的配拆位数求由Na险Cl型的姜6变榨为Zn以S型的竖4。(d决)晶体蛇的熔或点键型睬的改拆变也僻使晶间体的稍熔点驳发生似变化剥，由倍于离死子晶衡体的周熔点忧一般梁较共楼价键阔构成狸的分亮子所张组成乐的晶业体有骗较高腥的熔葬点。妻所以闪，离子江极化旗使得患晶体面的熔验点降构低。例展如：Na款Cl的熔菌点为80混10C，而Ag衡I的熔恐点只谜有40季50C。(c刃)化合许物的降溶解彩度键型荐的过朋渡引树起离训子晶羽体在务水中原溶解透度的波变化呈，离挡子晶睡体大顽都溶万于水渴，当离告子晶南体由末于离巩子极辫化转晒化为毯共价规为主认的化线合物匹时，猾它在充水中输的溶月解度备就会读降低。例煌如Ag眼F易溶太于水捕，而Ag可Cl、Ag是I则难镇溶于怒水。(e离)化合递物的仔颜色离子闲极化巨还会域导致宫化合修物的浸颜色奏加深。例刻如，Ag膝Cl、Ag先Br、Ag验I由于拌离子点极化天的增萝强，攀颜色小由白俩色转队变为狭黄色枕。四、嘉晶格娱能晶格乡丰能的泳定义堪：在申标准临状态萍下，浪使一啄摩尔瓣的离幼子晶彼体变逐为气鲁态的保正离光子和腿气态阴的负敲离子倦所吸析收的彻能量虑（反案之亦须然）妈。用可符号U表示夺：MXn(s)Mn(g)+nX-(g)显然膊，晶普格能刘愈大堵，破写坏离锅子晶晕体时认所需倾的能嫁量愈枝多，曲离子乔晶体勒愈稳仅定，赶熔点肤愈高创，硬市度愈洗大。那如下晋表：离子岗晶体吃的晶非格能丘也可花以用世玻恩笨和朗圆德公凑式计枯算：晶格能式中：R0正、负离子半径之和，pm。Z1,Z2

正、负离子电荷的绝对值；A马德隆常数，由晶体构型决定；

§7疗.2共价蜘键和隙原子神晶体化学耀键理识论的伶发展如史20世纪桑初，扑德国马化学垦家柯焦塞尔附根据冲稀有段气体怨稳定丸结构涂的事雀实提凯出了巴离子根键理离论。爆说明宅了离搜子化体合物蛮中离漠子之榨间的酬相互响作用盼力。19杯16年美驳国化盛学家蹈路易镜斯认浑为分洲子的乞形成止是由刮于原棉子共粱享电馋子对损的结贺果,解释呈了双秤原子曲分子日和经凝典共番价化肯合物堆分子涝中原扬子之并间的蚊相互驴作用嘱力问讲题。19壶27年德宵国人探海特杆勒和潮美籍浑德国窗人伦散敦首宵先用续量子草力学蛮的薛刚定谔绞方程遇来研日究最俘简单标的氢浇分子长，从绢而发送展了伍价键芽理论紧。19朗31年，沈美国稼化学蜜家鲍诉林提飞出了扫杂化惠轨道厨理论罩，解块释了C的四兄面体誓结构赏。30年代斑，美啊国化筛学家脱莫立株根，迷德国竖化学疼家洪章特提庭出了迈分子跑轨道勉理论激，着尿重研觉究分题子中致电子欢的运哭动规赞律，桨解释与了氧项分子油的顺侮磁性帐、奇批电子塌分子帮和稳梢定的杀离子声等问振题。V=愧-枕e2/r11-挠e2/r12-裤e2/r21-激e2/r22+垂e2/ree+浓e2/R12一魂价键火理论19义27年海照特勒旬和伦涛敦用今量子田力学双处理芹氢分驴子，肠得到概了氢望分子缎稳定腿存在跌的实约质，湾将其螺结论偷扩展质到其茎它分赖子体烟系，狸从而丧建立捕了现国代价庄键理丛论，蓬揭示累了共普价键穗的本允质。（一诸）、佣共价精键的邪本质1、量希子力雁学对替氢分贺子处滩理（秀后）跃的结淹构由该吼结构灶可得正一数狸学表蔽达式终，将状其代据入薛嫌氏方攻程求毁解。薛定薪谔方竞程为召：2/旋x2+姿2/纺y2+籍2/悠z2+8槽2m(坡E-锄V)蔬别/h2=爪0要想龙严格斑的求载解这尘个方甲程是坡非常而困难驱的。练必须么采用冠近似比的方奶法处孩理。纤一般贩采用蜓单电盯子近经似和少中心链场模毙型相判结合乳的方仅法。彻下面户只介病绍处妇理的姻结果订。2、量址子力财学处追理氢舟分子狐的结茂果当两个刃氢原茎子相旅互靠瓶近时办，若踩它们钞的两隐个电子枣自旋喝相反辛，随派着它坐们核四间距距离的元减小悬，1s轨道户将发届生重堪叠。肢按照榜波的扔叠加桑原理洪可以凯同相奶位叠紫加，龄核间葬形成盗一个绑电子凤密度璃较大并的区锐域，翁两个粘核都饥被电滴子密敏度大秒的区专域所东吸引连，导捏致体卫系的锡能量秤降低。当饭核间疼距降阀到R=坡R0时，复体系精的能架量处阳于最抖低值(7株6p赞m)，达清到稳顽定状推态，傲这种怪状态酬称为狠基态隆。若电花子自两旋方边向相刮同的剪两个故氢原浴子靠沈近时瞧，1s轨道骗发生施不同村相位拉的重酒叠使嗽电子困云在片两核聚之间分减小篇，增奔大了授两核帝的斥纠力，兰体系汤的能狱量升教高，胳处于索不稳牙定态套，称阻为激帖发态。3、价涝键理厌论的朝基本么要点盯：1)拴.当自膏旋相脂反的解未成隐对电睁子相础互配贷对可采以形温成共钱价键。若A,犯B两原突子各待有1个未俊成对优电子宿，可样形成真共价籍单键休；例再如：F-格F若A、B两原鲁子各究有2个或3个未狠成对改电子史，可获形成淘共价厉双键德或三筛键；代共用难电子腥对数离目超辩过2的称冶为多吴重键粘；例挑如：O=盘O;凤NN若A(或B)原子罚有2个未学成对早电子暑，B(或A)原子差有1个未仪成对裹电子忍，形菠成2个共月价单妨键，屿形成AB2(或A2B)分子努；例脚如：H2O约;若A原子己有3个未第成对墙电子胶，B原子此有1个未哄成对飘电子翁，形亿成3个共价汪单键怖，形粪成AB3分子末。例孕如：NH32)钻.在形联成共膀价键辈时，原子吹轨道薯总是左尽可椒能的烂达到细最大蔬限度毫的重惜叠使拍体系豆的能冒量最恢低。例教如：（二鱼）、公共价突键的柏特征1.共价春键的屋饱和宗性根据旷自旋吴相反侍的单蝴电子大可以凳配对状成键跃的观丢点，驴在形豪成共董价键此时，原子析有几个未极成对谈电子蜂，它死就只妈能和盟几个剑自旋钢相反壮的单搅电子健配对静成键叮。这夕就是冻共价调键的“饱还和性也”。例如束：氢犹原子六只有1个未屡成对显电子欺，所荷以就炕它只淘能与翠另一梯个氢辞原子触电子膏配对形成H2，而阁不可椅能形筋成H3分子泻。又如仁：N原子模有3个未交成对童电子是，它闲也只示能与薪三个罩氢原登子的1s电子蜘配对裁形成三个酷共价茧单键鸣而形驻成NH3分子点，而矩不能轿形成NH4分子租。2.共价据键的晕方向赛性根据搁原子尿轨道断重叠邮能量诸降低附的观裕点，彩在形缺成共辨价键苏时，页两个同原子候的轨哈道必须以然最大蠢程度再重叠鼓才是乐最稳钻定的。重蓝叠的滥形式拐有：1.无效摊重叠——同号释重叠岛与异号权重叠标部分呢相等算；2.不理故想重市叠——同号券部分侍未为竿达到微最大睛的重狡叠（底不稳定）却；3.有效偿重叠——同号滩部分宁为达敌到最蔑大的况重叠魄（最锦稳定并）。除s轨道方是球去型对脏称的贵，另锻一个义原子港轨道位可以表在任嫌何方番向上逼与其杜重叠咳外，符其它p,黎d轨道磁都有季方向奶性，辉只有姥沿特块定的才方向迁才能蝇满足贡最大浮重叠发，所近以共州价键痒有方烘向性葱。例落如：（三来）、圆共价抵键的抽类型共价葬键是跳原子字轨道锦相互缠重叠服的结研果，蹲根据某重叠敞的方回式和社重叠部分查的对咸称性象，可存将共珍价键踩划分喘为不测同的洒类型携。1.键：唯两原壶子轨悼道沿键哈轴方耳向进听行同异号重举叠，所农形成惕的键茂称为键圈。讨键累原子何轨道月重叠趟部分掠对键争轴呈腾圆柱凉形对卫称。例如刊：s-方s副;逃px-s偿;间px-px2.梨键：舱两原茧子轨栽道沿键轴诊方向煎在键磁轴两孙侧平局行同嗽号重完叠，所挂形成数的键雨称为键伙。汇牛键原疮子轨蛙道重真叠部搁分对观等地免分布闯在包以括键招轴在皇内的行对称仓面两卡侧，汽呈镜日面反很对称疾。例奋如：py-py；pz-pz。单检键一寇般为雕键线；双膝键或亭三键殊中，叶除臣键外肺，还成有淘键。H2HC神lCl2键和键的偏特征题：（四译）、昂共价奴键中撕的特张例——配位孤键当共哪价键嘴中的劣共用乞电子肆对是仓由成为键原望子中缴一方答单独迈提供窃，双哑方共运享时谊，这时种共椒价键威成为誉配位疏键。即用符抓号“→”表示壳，箭快头由橡提供堵电子巾对的杜原子崇指向胶接受肯原子街对的挥原子温。如打：C←O等。（五谣）、预键参木数化学毅键的喊性质冒在理沈论上妈是可微以用蓄量子奇力学族来讨牛论的迫。但渡通常愉是用拔可检骗测量索来描脊述，群这些倡可检钻测量遣称为敞键参隐数。1.共价由键的极性由于爆成键皱原子听间的饺差异欲、原饥子核妥外电诉子数脾的不狡同以钟及电白荷分架布的纯不均榴匀等铜都会捏使成饥键原从子间舱正、即负电职荷中隶心发斧生偏网离。滤所以悟，共尝价键事会出挤现两展种情者况——极性千共价渔键和威非极产性共技价键浓。显然惩，成柴键原絮子相炒同，与它们层的电捡子对怠均匀气对称夕，正皮负电问荷中忙心重性合，述形成屡的是瓦非极涨性共鲁价键西。相反震，如狼果成殖键原蚀子不盏相同蠢，则宜由于捎它们鲜的电畏子对缠不均杰匀而棵发生乓偏移宾，造允成正框、负陆电荷读中心芬的不守重合更，形利成的荒是极索性共夕价键妇。几种帜键极疗性大救小的拔一般保规律唱：离子喘键>极性皮共价坦键>非极全性共陕价键并。2.键能（E）以能却量标辞志化猜学键红强弱浸的物弄理量远称为鲜键能贷，不途同类夹型的升化学串键有肃不同馒的键镇能，交离子惠键的僵键能估为晶届格能钻；金玻属键俯的键易能为响内聚涉能，哨下面界我们学只讨容论共洁价键炼的键父能。在29疲8.验15目K和10匀0k必Pa下，钢断裂1m采ol键所午需的苏能量拔称为恐键能(E讲)，单贯位为kJ常·m泻ol-1。对于别双原详子分洽子，友在上烟述条提件下程，将1理想脑气态删分子竹离解傅为理炉想气杜态原蒜子所垫需要坑的能蜘量称历为离旱解能(D记)，这支时离其解能恶就是吊键能默。例如壮：H2(g逃)丙2H礼(g沾)押DH-帜H=欺EH-雁H=吐43唇6.澡00察k身J·胆mo见l-1N2(g睛)妻炒2N纵(g假)杀DN谎N=弃EN灿N=袖94脆1.津69锐k因J·拉mo迁l-1但对撒于多后原子仗分子行来讲芳，要租使成键趁原子英的键全馆部断井裂使磁其成吩为单个怠原子服，需壁要多港次离跨解。茎所以互，同劣一种悔键的候键能厉并不抽等于格离解搁能。侄此时悼的键临能应置为离舱解能票的平沉均值仗。例努如：EC-H=紧D总÷踏4泛=漏1衣66督1.系84常÷头4性=鲜41死5.具46教k仆J·疑mo急l-1可以豪想象键能佛愈大强，化谢学键拖愈牢廉固，倘由这巾种键菌构成线的分欠子也丝式就愈寸稳定。另炸外，腹双键值的键蜂能比岩单键亚的键也能要好大；才三键睁的键部能比猴双键统的键局能大怀。必键的地键能斗比键的矿键能睡大。4.键长分子亲中两毒原子潮核间忙的平弟衡距牙离称鼠为键敌长。总例如粥：氢疏分子男中两逝个核间吧距为76挠p驰m，所恨以H-氏H的键轨长为76每p花m。键长荐除了乒表示广原子战在空筝间的蔬相对煤位置孤外，巩还能镜表示兽化学嫩键的彻强度，址键长除愈长硬，化泳学键律的强姐度愈吊弱；驱键长少愈短薄，化食学键亩愈强膝。所以舅：单复键一鼓般比绑双键根长；雅双键未一般喘比三岩键长纲。5.键角分子响中键斩与键句的夹威角称俭为键队角。嚼对于丧多原尸子分固子，莲由于零分子值中原耗子的王排布馋方式侮不同脚，显薯然就节有不巡寿同的利构型临。下表叮是一圾些分吓子的篇键长柳、键班角和瓦几何脾形状郊。例如CH4只能镰形成牵两个谅共价兽单键假，而融且键仰角应牺是900，这搬显然肆与事疑实不水符。宇此外字，根察据价已键理纤论H2O的键冶角应是900，但不实测泉则为10梨4.缩慧50。这挣些都凉说明佣价键冻理论粒还需货要修需正。二、杂化文轨道钻理论（一独）、杂化演轨道歪理论予的概凶念及愁基本约要点杂化平轨道税理论坚的概获念是究从电迈子具岁有波止动性叔和波溉可以础叠加误的观点出待发的稍，是狗指在沃形成就分子壁时，个中心纲原子贫中能禁量相部近的妹轨道堵经过靠混杂平似均化派，重避新分柴配能饶量和户空间钳调整扣方向功组成裙数目丢相同筐，能涂量相骄等的新怠的原赤子轨公道，躁这种膜混杂捧平均扰化的木过程搅称为稳原子处轨道夜的“充杂化矿”，所得扰的新泽的原蓝子轨络道称落为杂益化轨蜓道。颂例如1个s轨道款和1个p轨道险混杂形刚成能何量相浅等的浑两个搏杂化挥轨道已，表抚示如怒下：必须芝注意记：孤僻立原讽子轨脆道本网身并孙不会窑杂化培，只俯有当恳原子贩相互粮结合咏时才记会发今生杂娘化来尘满足桨最大形重叠处。杂化嚼轨道洒理论驻的基拥本要姑点：1)额.同一高原子芽中能概量相需近的甘原子织轨道仁之间征可以园通过厌叠加略混杂反，形成钓成键杆能力从更强腹的新浪轨道苍，即甜杂化派轨道监。2)形.原子锹轨道替杂化员时，触一般杀成对居电子仗激发远到空劫轨道啄而形壮成单植电子，炼这个济过程崇所需露要的贴能量昂完全班由成丙键时浓放出油的能值量予电以补敞偿。3)哪.一定自数目刚的原织子轨及道杂里化后卫可得众到数翼目相平同，注能量饿相等絮的各类怪杂化援轨道艰。分子眼轨道全形成幻玉的三治步曲系：激寻发→杂化→成键（二深）、s和p原子喂轨道画杂化s和p原子惹轨道辅杂化腐有三扑种方馅式：sp、sp2、sp3杂化熊。1、sp杂化胃轨道sp杂化矿轨道舌是由很一个s轨道年和一典个p轨道某杂化得到解的杂疮化轨瓣道。例如Be雹Cl2分子餐中Be原子共的价赏电子继结构未为2s2：分子妖轨道阻形状骗分袭子结码构在sp杂化罚轨道禁中，s、p轨道业各占1/蹄2的成渠分，艘两个sp杂化辉轨道鸽的空间惧取向成为直建线形阿，键盼角18蜘0º。由衫于轨暴道的障杂化首，杂酱化轨落道具呈有一冠头大搂另一摘头小目的结破构，盖这种浮结构单更有立利于权原子袭轨道朋的重视叠，迫所形摆成的改化学辨键更潜稳定龟。除证了Be息Cl2以sp杂化况以外减，还客有Be讨H2、Hg够Cl2、CO2、CS2等都润是以sp杂化弃轨道周成键避的。Be诊H2和Hg界Cl2与Be美Cl2相似轰，CO2和CS2相似题。分子住结构哲：原子轨道形状：分子天轨道羊形状虽；2、sp2杂化君轨道sp2杂化茂轨道务是由1个s轨道理和2个p轨道浸杂化厦而成残，每写个杂等化轨道的蓝形状践也是浇一头家大一狠头小考，每乏个杂孕化轨阔道含1/鸭3恩s和2/机3p成分气杂化轨挤道相耗互成12挠00，是跪平面净三角毒形结斯构。例觉如BF3中的B原子鸟：3个F原子致的2p轨道吃与B原子真的3个sp2杂化腰轨道浊沿着坝平面射三角膀形的撞三个桌顶点商相对砍重叠蛾形成3根等协同的B-威F键。柳分子润呈平提面三嫁角形缩慧结构掠。另床外，BC街l3,扎BB眉r3,香BI3,耐NO3-,渔CO32-等都粮是采用sp2杂化廉轨道互成键分子耐轨道救形状分子匪结构乙烯腊分子C原子辨轨道HHCCHHHH·················分子啄结构狸：分子拢轨道婚形状京；sp2杂化sp2杂化背轨道3、sp3杂化炕轨道sp3杂化钳轨道掌是由光1个s轨道饮和3洗个p轨道察杂化雾而形煮成的优，每钳个sp3杂化禾轨道锄的形吹状也问是一桂头大地一头绵小，晶含有质1/内4s和3求/4p轨道覆的成分。sp3杂化呈轨道前相互侵间的霸夹角帐为10设9.50，空链间构榆型为码正四猪面体。例丈如：CH4分子在中C原子仁就是漫以sp3杂化榆轨道针成键锻的。4个氢减原子拜的s轨道享分别贪与C原子关的4个sp3杂化她轨道换沿四帝面体革的CH4分子山结构杂化揉轨道支形状四个泪顶点岸相互壮重叠依，形权成4根等证同的C-键，草键角絮为10躲9.考50,第C寄H4分子呈搞正四徐面体意结构着。另互外，Si疼H4,祝CC错l4,姻Ge咳H4,资N穷H4+等分因子中通，中心原签子都预是以sp3杂化粒轨道孤成键蝇的。必须长指出瓜的是垂：不涂仅s,摄p原子贯轨道糖可以骗杂化膛，d轨道颠也可绿以参与杂脉化。允19辞56谁年我巴国结呈构化券学家竞唐敖初庆提墨出了d轨道形参与找杂化凉的新概念港。使涨得杂蜜化轨密道理暂论更背加完近善。（三）等性杂启化和热不等蜜性杂蹈化轨数道在s-染p杂化陪的过智程中蜓，每赏一种催杂化维轨道覆所含s和p的成册分相旦同（p轨道攻还有纱剩余换的空拒轨道艺，以调便s电子丈的激卡发进辛入）究这样役的杂免化轨道称张为等领性杂烧化轨尤道。投但是若在s-旁p杂化俩过程循中形捞成一半个新赤杂化候轨道所贝含s和p的成尾分不临同，典这样否的杂访化轨园道称性为不但等性白杂化王轨道赤。1、NH3分子亿结构N：2s22p3,由于恶这种致电子筋构型嘴就是斗激发毅也不申能使拦电子体成单妖，所以嫁必将戒有一所对电岛子不故能参改与成躺键，平成为买孤对布电子揭。在裁进行sp3杂化时昂，4闸个sp3杂化京的s和p成分初并不炊相同称，这批时采贯用sp3不等伴性杂纵化，成键痛时，递只有3个sp3杂化残轨道腐与H原子嘉成键女，成愤键电遣子对旅的键拒角为10砍70，NH3分子蜓呈三转角锥检结构。2、H2O分子乞结构O：2s22p4,即3个p轨道买上已职经填陕了4个电蛮子。饮那么尼，无框论s电子践激发汗到哪溜个p轨道凑上，促都将台有两舅对不蛋能成济键的耀孤对球电子承，所往以它堵只能如采用奖不等衰性sp3杂化誓，如声下图捞：如图量所示妹：H2ONH3注意箩：已腔无空药轨道冲供s电子缓进入错！应为踏单键H不是队直接物进入p轨道迅，而怨是在垃四个傅轨道比先整许体不雾等性公杂化内后再胶进入sp3不等缺性杂逐化上述稀所述摩的CH4、NH3、H2O分子克中的尤中心钥原子冤都是研采用sp3杂化微的，狗但后写两个扫分子技是不亲等性丢杂化魔。由于苹孤对顽电子椅只受耗一个仔原子核的跌吸引饭，而舰成键嫩电子棚对却房诚同时斥受两结个原贩子核喊的吸爽引，话即孤纺对电循子所占躬的体籍积大因，它霸对成严键电壮子对龙的压移力大遭，因轻而使室成键枯电子穿对间题的键角吉减小剑，从CH4的10较9.德50减小梢至NH3的10退70和H2O的10采4.扶50。杂化价轨道论理论耀很好撤地解摔释了剃分子赏的形浊状、魂键长趁、键五角等额现象慕。但不溪能解牧释分妇子的豆光谱芳和磁债性等罪现象。前捏章我镇们讨恰论了颠光电冬效应软，光是鸡由于躺电子婶从高邪能级哈跳回户低能孙级释搭放能聋量的遮一种咸形式功。而似磁性歇是与电渣子自笑旋有灾关的洪，如监果分交子中仇电子别全部执成对弓，则烈分子曲没有卧磁性门。分子慰的磁涂性用释磁矩坑表示魄，它与成抵单电库子数孔有如雄下关木系：实验酱测得忙氧分倦子的疯磁矩舟为2.践83呢MB，按以上式衣计算n=铜2，有迁两个直孤对飘电子，氧是抵顺磁宫性的栏物质，按价独键理具论氧略原子页没有声孤对竿电子。另按外，忘一些蒸奇电锡子分效子也唯能稳沟定存件在，现这些测都是阅价键蚂理论迅无法肯解释列的都泛。其闪主要寸原因忘是由诱于价膛键理重论过馋分强淘调成惰键电峰子定稼域在嘴成键质原子撑两核喝之间梁。实义际上燥，电迟子是衡在整派个分邪子中输运动竞，而居不是蹄固定叠在某箱一个刚区域师内运兴动的搏。三、般价层漠电子劈燕对互迎斥理润论（牧了解辱）（一渔）、也价层跑电子介对互皱斥理雨论的无基本贯要点分子半结构箭主要居决定弹于分唤子或劫离子估中中携心原拘子的影价电齐子层拘中电并子对述的数贵目以幅及电饮子对白之间唇的相贸互排旨斥作偏用。雀按静珍电作幼用的帅原理科，中下心原阀子的狱电子岭对的谣排列奸应满纷足电戏子对浪相互著斥力默的总坐和最察小，史即使道电子涌对彼赞此尽您可能姓远离见，从摔而使浓体系哑的能何量最衣低。1、电垒子对泥数与京电子否对的急排列电子对数孤对电子数分子结构实例20301··40电子对分布直线三角形三角形正四面体BeClBCl3BF3SnCl2PbCl2CCl4CH4电子对数孤对电子数分子结构实例4125012电子对分布正四面体正四面体三角双锥三角双锥三角双锥H2OH2SNH3AsCl3PCl5AsCl3SF4SeF4ClF3BrF3电子对数孤对电子数分子结构实例60150····电子对分布正八面体正八面体正八面体SF6BrF5IF5XeF4··2、电丈子对情排斥待力的蒸大小成键增电子颤对间犹斥力<孤对崇～李成绸键电税子对绞斥力<孤对勇电子蒙对间假斥力糕；单键烘电子够对间薪斥力<双键膝电子木对斥缓力<三键骨电子枣对间菜斥力猜。3、分汉子结步构的滋推断咳步骤海：a、确氧定中宅心原叠子价镜电子权对数两目P（以Abm型为辈例，P也可巧按书散上的排方法助求)P=(中心原子A的价电子数+m×配位原子B提供的价电子数)b、扣替除重桂键数代：如继果分那子中拜含有尚一个祝双键右，P扣除液１；越含有狗一个三键火，P扣除将２。c、根烟据上宪表确墓定电兴子对冠的分文布d、孤丹对电引子放唐在水品平的娃位置餐上e、电僻子对撞构型妈中扣叮除孤粱对电厅子即齿为分纤子构搅型4.影响画分子久构型挪的其腊它因绢素a.分子与总是冶选择侮电子之对夹性角为900（最顿小角蹲度）戚的排痰斥数扰为最似少的纠方式铲排列衣。b.当价色电子技对数夜相同辛而孤在对电楚子数垫不同随时，婶随着岂孤对誉电子沫对数象目的文增加怒，成系键电损子对邪间的蛋夹角盘将越州来越耽小。c.分子轨空间掉构型究除了键的她主要钱作用坦外，听还受键的摘影响桑。当制中心慨原子脂和配垫位原衰子之雁间存椅在有序多重橡键时歇，其景结果乘类似往于孤菠对电赵子的燥作用靠，对悦成键字电子科对也犁有较较大的拼排斥校力，异导致接成键递电子惨对之堵间的绒夹角吵减小乡丰。下面可以Br妥F3和SF4为例献加以夕说明部：(1毕)B犁rF3P膝=怎(7袖+庄3避×1座)秃÷2稳=陶5查表朴为三薯角双凉锥····(２)S远F4P忽=售(6墙+自4耕×1拌)改÷2逝=级5查表蒙为三弹角双昏锥··（二涂）价锤层电针子对庙互斥鹅理论垄的应塑用１、斜推断扛分子耕结构d.若配错位原乌子相馆同，榆而中称心原图子不姑同时耗，则品分子模的空炼间构冻型会困因中研心原单子的厅电负攻性不介同而柄改变园。一进般随趟中心够原子慢的电斗负性盛减小言，成生键电显子对唐间夹诊角也峰减小果。同理妨，若振中心冶原子骆相同券，而胖配位接原子叛的电素负性抵不同展时，寨也可曾形成湿不同世的空扫间构言型，膝由于刑成键诱电子堵对偏毯向电恼负性装大的栋配位猫原子室，故协其键罢角小播。分子常构型电子资对构船型２、望判断封键角属的大痰小顺障序例如哲：COHH12101160A.试判系断下灵列分劈燕子键征角大撞小顺糠序NH3PH3As嫩H3解：根据聚中心胁原子胶电负债性的例大小蔑有：NH3>PH3>As释H3B.试判搅断下虎列分扶子键君角大趋小顺肯序PC愉l3PB搬r3PI3解：根据咏配位肤原子鸡电负当性的唯大小促有：PC描l3<PB布r3<PI3双键砍电子联对的宁斥力亚大于碑单键拾电子白对的父斥力三、输分子规轨道甩理论分子省轨道屡理论网认为虹分子度中的担电子纳是在边整个谋分子克空间内范围燥内运妄动，霉一个地稳定壤的分朴子体耀系的通状态顽和能件量可卧以用育波函淹数来克描述增，分子祖的单谣电子摊波函榨数又玩称为萍分子迎轨道，用2来代造表分始子中貌电子战在各涌处出沃现的顷几率蔽密度。下允面简查单介摆绍分荷子轨楼道理乔论的斜基本伸要点艘和结京论。（一皂）、饼分子栗轨道胃的形朝成及陡基本劈燕要点下面章以双芽原子各分子金为例忌说明喘分子净轨道语的形统成过还程。肢两个辅原子蜂轨道骑的波忙函数腥相加富可得课到成铃键分下子轨奴道波乘函数准；=非N(啄A+饶B)成键贿分子冠轨道扛中两舞核间秆电子序云密仍度增随大，形能量唐降低。两个慢原子伟轨道励波函萌数相卫减可夫得到闲反键说分子劈燕轨道纹波函名数*；*=惩N(利A-包B)反键档分子准轨道抛中两杰核之鲜间有区一电燃子云榜密度凡为零乓的节晒面，业所以对能量皂升高束。分子谢轨道萝的基溜本要童点如混下：1、线性否组合么后可谱得到n个分惧子轨肌道。其遣中包梅括相享同数筒目的丑成键久轨n个原真子轨脆道道涨和反遇键轨宏道，摸或一跌定数酒目的心非键亦轨道好。逆例番如：花两个凭氢原粮子的1s轨道歇相加燃（同约号重沸叠）题得到矿的是滨成键性的分丙子轨相道；符两个1s轨道舍相减霞（异家号重倦叠）佛得的炊是到型反键兴分子昂轨道深（用*表糟示）。2、分子饭轨道煤中电滑子填踢充顺示序所布遵循距的规渔则与层原子张轨道贸填充捷电子板填充今顺序菊相同固，也渣遵循城能量笨最低聋、鲍繁利不仅相容和原理围和洪池特规陕则。3、原子腹轨道州有效煮地组词成分困子轨狗道必吗须符沿合能额量相衫近、迁轨道水最大沿重叠咽及对称撒性匹渔配原则。分子享轨道命有两娇种类以型，莫及轨道仇（头传碰头严重叠蜘）和轨道放（肩营并肩骗重叠棍）。必各种之类型鼓有成兔键和庄反键听以及把非键鸟之分汪。所狡谓非毁键重略叠是榴指“歼头与先肩”脏的重帖叠，虑这种栏重叠绵同、异号宪成分惊各占蛛一半豆，即禾为无展效重值叠，敌原子伪轨道萝不发闹生组凡合。成键MO

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*1s除以叹上介盆绍的s轨道救以外个，还劳有p轨道钻，它旧们都蛋是头枪碰头涂重叠挂：*pxPxpypypzpz另一慢类是违分喷子轨汁道，老秒分子播轨道准有px和py分子穴轨道御，它沉们都壳是肩娱并肩要重叠界：（二秩）、互分子日轨道红的能哗级顺炸序分子贴轨道桐的能少级顺剪序是耀根据跳分子言光谱竖的实诞验数楚据确定的忙，一曲般三格种轨主道之践间的爆能量缩慧关系重为：反键袋分子恰轨道>原子帅轨道>成键醉分子尤轨道考虑冻原子功轨道乖种类两对轨远道能场量的旅影响痰，对第一烦、第行二周庙期元素的驼同核堂双原茧子分唐子能镇级顺承序可持根据垂它们遗的2s和2p原子储轨道梁的能量差丛异，近得出灯两种系不同也的分统子轨重道能现级图捆。1.对于底第二删周期罗后部受的O和F，其2s和2p原子菜轨道障的能煎量相差较缩慧大，握此时查它们痒的同肝核双花原子默分子恳的能钻级顺身序为敢：(1s)(判1s*)(庄2s)(往2s*)(照2p)(丽2p牙y)脖=扣(2p煌z)(嘱2p漏y*)闪=灶(2p胃z*)(浆2p*);2.对于辅第二逮周期窃前部挽元素箩的同蚀核双移原子责分子目，由呢于它展们的2s和2p原子滨轨道隔的能捷量相丑差较仗小（详即接减近）忍，故怀不仅睬对应钓的2s或2p轨道盯之间和可发程生组该合，声而且搞，相教邻的2s和2p轨道宣也会进相互拦组合醒，从而插造成孙分子戏轨道局能级序顺序旅的改专变:：(1s)(意1s*)(么2s)(磁2s*)(垦2p呈y)闻=杜(2p愚z)(膛2p)(顽2p滚y*)架=埋(2p路z*)(僚2p*)。分子兆轨道宣能级仪顺序研图表妥示如化下：1s1s*2s2s*2p2p2p*2p*1s1s*2s2s*2p2p2p*2p*O2和F2分子晒分子未轨道能级津图B2、C2和N2分子宁轨道能级喇图原子悟轨道原子围轨道（三示）、蚀分子数轨道议中电省子填金充的窄顺序如前仆所述宏，电王子在宽分子割轨道阳中的登填充音同样及也遵椒循电坝子填充倾“三蜜原则宅”，健但最愉终能蜜否成寇键则笛取决浊于进配入成脸键轨包道中的电仍子数致和反辽键轨望道中战的电扎子数取。1.若成宅键轨国道中俩的电谈子数区超过米了反拾键轨他道中挽的电搞子数特，则能认形成补共价冷键，栽反之旬不能葬。2.若成速键轨赢道中涌的电抛子数迅正好六等于龄反键口轨道驰中的减电子数，厦则降婶低的左能量头与升丙高的面能量吗正好未抵消云。说巴明这友些轨余道上电铺子对房诚形成颠共价亦键无估贡献。三、钩分子能轨道窃理论叉的应标用分子换轨道剪理论第广泛丧应用匆于处折理双箱原子遣分子(同核汇和异小核)的结葵构、多原吨子分峰子结产构和尸解释邮分子啄的性统质(磁性件、稳夺定性墨、电样离能)等。1、双婆原子篮分子桶的结具构1）同漠核双蹈原子捉分子角的结垦构a.移F2的结其构：F：1s22s22p5,按电山子排虏布的借‘三坝原则惹“分假子轨统道式废为：1s1s*2s2s*2p2p2p*2p*F2：[(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p)2(2p)4(2p*)4]

净成键作用为：(2p)2F——F当1s和1s*分子念轨道宜中各德充满教两个凭电子菜时，硬则可忌用KK来表碑示内饼层。麦即上哪式可痛写成再：F2：[K勿K(2s)2(2s*)2(2p)2(2p)4(2p*)4]b.震N2分子爷的结回构N：1s22s22p3，外赔层有7个电凉子，碧按电句子排伏布“宋三原它则”户分子昨轨道式汇为14电子渡构型槽：N2[K针K(2s)2(2s*)2(2p)4(2p)2]，净成调键作胡用为(2p)4(2p)2。两叮根即键，管一根滔键节。1s1s*2s2s*2p2p2p*2p*3、分酒子的梢性质1)分子院的磁努性：近实验捷证明瓜，O2分子筛有磁疤性，看分子倦轨道榜理论冷较好未的解榆释了血分子劣的磁肺性。O：1s22s22p4,故O2共有级16命个电谈子，岂分子钻轨道狼式为管：O2:抹[K柔K(2s)2(2s*)2(2p润x)2(2p苍y)2(2p吧z)2(2p痛y*)1(2p否z*)1]可形逝成三法电子翻键拣：对应滥的表插示：(2p流y)2(2p坊y*)1(2p护z)2(2p拼z*)1单电琴子数碌为2，顺妙磁性。磁矩排：1s1s*2s2s*2p2p*2p2p*能量2)分子鄙的离蛮解能改与最高策占有伞轨道由于央成键勇轨道滑上的啦电子献比非盛键轨兰道和减反键装轨道麻上的酷电子塌的能量低厨（稳伶定）桌，因攀此，妹在分驰子轨络道中渴移去类一个瞧成键玻轨道掉上的攻电子所需霞的能秒量较岩移去暂非键简轨道缠或反障键轨符道上今的电坦子所筑需的添能量甲要高炼。3)分子上的稳罚定性美和键丈级分子乓的这贿种性百质可壶用键沙级来悄表示存，键级压越大陷，分杯子越损稳定。键级=1餐/2损(成键毁轨道匠上的王电子董数-反键恩轨道炕上的株电子漫数)=1储/2吓(净成萌键电矮子数)键级蓬可以晌粗略躬的理桐解为城化学瞒键数钢，例奏如：O2:录[K胀K(2s)2(2s*)2(2p)2(2p半y)2(2p颤z)2(2p蛛y*)1(2p哄z)1]电子恩构型爷、键使级、虹键能洒和键涂长的叮关系He2He2+Be2Be2+4)分子街存在超的可对能性He2,浑B斩e2,瘦N捞e2,父Ar2不可选能存揪在；He2+,纤Be2+等可逐能存肾在。O2分子额的键厘级为医：(6英-贸2悉)奖/否2萌=汤2；O2+的键资级为河：(6障-姓1盾)砍/芽2智=寸2.耗5成键按电子共数=反键忧电子疯数不可晓能成键董电子掀数>反键换电子屋数四、馋原子胖晶体在原孙子晶视体中酱，晶区体结巴点上犬排列大着一锅个中匪性原蒸子，俯原子干间是循以强旺大的灰共价裕键相蹦联系妥的，誓可形案成网城络式芹结构码的，鹿且成拜键电薯子均叠定域谎在原脖子之筐间不膝能自狡由运粱动，圆因此原子织晶体津的熔域点高笑，硬哲度大接，难很溶于守水，倍熔融晃时导浑电性侵很差梦。金刚陶石是灰原子具晶体皇的典是型代中表，煤其中顺每个烤碳原客子形财成4个sp3杂化哈轨道毕，和党周围称的4个碳侍原子应通过C-少C共价夸键结咬合，隐形成钓包括爱整个安晶体颜的大植分子与。在帝金刚泽石晶严胞中茧，C原子所除了陈占据洪顶点妄和面纺心外洞，还受占据财将立困方体寄分成越八个舅小正迷方体畏的体雾心的腥位置裳，C的配揪位数罢为4。金炭刚石坐的硬鸭度是稻天然瓣物中饭最大快的。电一般勤半径筐较小机，最积外层挤电子雾数较绞多原诵子的坡单质大常属朽于原填子晶拢体，斥例如烧：Si、Ge、-S妻n等。描此外碌，半败径较果小，额性质跪相似庄的元导素组社成的信化合山物常晒形成唐原子叉晶体陵，如铸：Si霞C、Si低O2等。金刚饱石原磁子晶均体结酿构图§7祝.3分子忙间力蹲和氢墙键一、分子控间力虽然盈化学泰键是葡决定凑物质芽化学奋性质财的主文要因锦素。斥但是继气体环在一定条怖件下驴凝聚暮成液挂体，奥甚至刃凝结侍成固陆体却纪不是棕由化赚学键川引起旨的。这说司明在歉分子姨之间纱还存弟在着奶另外薪的相折互作舍用力怜，这添就是炮分子烧间力航。由于