第五章 物质结构简介(6).ppt

1、5-6 共价键理论,分子中原子间通过共享电子对结合而形成的化学键。,一、 价键理论,1 共价键的本质,由于原子相互接近时轨道重叠（即波函数叠加），原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键。,a 电子配对原理; b 能量最低原理; c 原子轨道最大重叠原理。,2 共价键形成的原理,1927年， 德国化学家Heitler 和London VB法,3 共价键的主要特点,a 共价键的形成是核对共用电子对的吸引力; b 电子对在两核周围的空间运动在两核间空 间出现的几率最大; c 共价键数与原子的成单电子数相同； d 饱和性; e 方向性。,4 共价键的类型,划分标准：,原子轨道重叠方式,（1）

2、键 “头碰头”方式重叠 原子核连线为对称轴,（2） 键 “肩并肩”方式重叠 穿过原子核连线有一节面,（3）两种键的比较, 键的键能小于 键键能， 键活泼；在化学反应中易断裂， 键电子容易参加化学反应；, 在形成共价键时，原子轨道的重叠必须是同号区域重叠；,相邻两原子间形成单键时，往往是键；形成双键或参键时，其中一个是键，其余的都是键。,共用电子对由成键原子中的一方单独提供形成的化学键。,(4) 配位键：,配位 键,配位 键,其中一个原子的价电子层有孤电子对（即未共用的电子对）； 另一个原子的价电子层有可接受孤电子对的空轨道。,配位键形成条件：,价键理论可阐明共价键的形成过程和本质，并成功解释了

3、共价键的方向性、饱和性等特点；,为了解释多原子分子的空间结构，鲍林于1931年在价键理论的基础上，提出杂化轨道理论，从而补充和发展了价键理论。,二、轨道杂化理论,价键理论缺陷： 在解释分子空间结构方面却遇到困难。,杂化轨道理论认为中心原子在形成多原子分子物质时，为了使得中心原子的成键数目最多，并且成键后分子的构型最稳定，其原子轨道采取“杂化”的形式。,1 杂化轨道理论要点,（1）在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的过程叫杂化。所形成的新轨道叫杂化轨道。,激发,杂化,轨道重叠,（4）不同的杂化方式导致杂化轨道的空间分

4、布不同。,（2）形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道数目；,（3）杂化轨道空间伸展方向发生改变，轨道有更强的方向性和更强的成键能力；,由此杂化轨道的类型决定了分子的空间几何构型。,sp 直线型 键角180 CO2, C2H2 sp2 平面三角形 键角120 BF3, NO3-, C6H6 ,C2H4 sp3 正四面体形 键角109 28 CH4, H2O, NH3 dsp2 平面四方形 键角90 Ni(CN)42- dsp3(sp3d) 三角双锥 120和90 PCl5 d2sp3(sp3d2) 正八面体 90 SF6,2 杂化轨道的类型及分子的空间构型,(1) sp杂化,激发,杂化,(2) sp2杂化,(3) sp3杂化,甲烷,(4) 不等性杂化及有关分子结构,杂化均由具有未成对电子的轨道参加，称为等性杂化，各杂化轨道所含s、p轨道成分相等； 若具有孤对电子的原子轨道参与杂化，形成的杂化轨道所含s和p轨道的成分不同，称为不等性杂化。,(1) 在形成多原子分子时，能量相近的原子轨 道发生混合，重新形成能量相同的杂化轨道； (2) 杂化轨道数目与参与杂化的原子轨道数目 相等，杂化轨道有确定的伸