内容正文:
第二章分子结构与性质
第一节 共价键
江西省乐平市第三中学 李洪
一、共价键的定义与表示
1916年,美国化学家路易斯(Lewis)提出共价键的电子对理论。并发明了表示方法。
路易斯认为:在分子中,每个原子均应具有稳定的稀有气体原子的8电子外层电子构型(He为2电子),习惯上称为“八隅体规则”。
物质 电子式 结构式 路易斯
结构式
H2O2
CO2
NH3
路易斯(Lewis)理论的缺陷:
1.根据经典静电理论,同种电荷相互排斥,而两个电子都带有负电荷,为什么不相互排斥,反而相互配对?
2.很多化合物中心原子最外层电子数不是8个,为什么也能稳定存在?例如BCl3,PCl5,SF6等。
二、现代共价键理论
根据量子力学:共价键的本质为原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键。
两原子靠近时,自旋方向相反的未成对的价电子可以配对,形成共价键
原子轨道的重叠程度越大,两核间电子的概率密度就越大,形成的共价键就越稳定。
共价键的形成遵循原子轨道最大重叠原理
三、原子轨道重叠的方式
1:s-s重叠-以H2的形成为例
s轨道呈球形对称,可以任意方向重叠
↑
↓
三、原子轨道重叠的方式
2:s-p重叠-以HCl的形成为例
↑
↑↓ ↑↓ ↓
三、原子轨道重叠的方式
2:s-p重叠-以HCl的形成为例
↑
↑↓ ↑↓ ↓
s-p重叠必需“头碰头”,才能满足最大重叠
三、原子轨道重叠的方式
3:p-p重叠-以N2的形成为例
三、原子轨道重叠的方式
3:p-p重叠-以N2的形成为例
三、原子轨道重叠的方式
3:p-p重叠-以N2的形成为例
p-p重叠-既可以“头碰头”,也可以“肩并肩”。
↑ ↑ ↑
↓ ↓ ↓
四、共价键的类型
原子轨道 重叠方式 共价键名称
s-s 任意方向 σ
s-p 头碰头 σ
p-p 头碰头 σ
肩并肩 π
p-d、d-d ....... .......
四、共价键的类型
一般情况:共价单键是σ键。
共价双键中有1个σ键和1个π键,且互相垂直。
共价三键中有1个σ键和2个互相垂直的π键。
四、共价键的类型
例:指出C2H6,C2H4,C2H2分子中各种共价键的数目。
解题步骤:先画出结构式,再判断。
7个σ键
5个σ键
1个π键
3个σ键
2个π键
五、共价键与离子键的区别
共价键 离子键
成键微粒 原子