内容正文:
知识清单16 分子结构与性质
知识点01 化学键
知识点03 分子间作用力
知识点02 微粒构型和杂化
知识点01 化学键
一、共价键的特征及成键原则
1.共价键的特征
(1)一定有饱和性
(2)有方向性(H-H键除外)
2.常见原子的成键数目
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
H
Be
B、Al
C、Si
N、P
O、S
F、Cl
1
2
3
4
3
2
1
3.形成化学键的目的:使体系的能量最低,达到稳定结构
二、极性键和非极性键
1.分类依据:共用电子对的偏移程度
2.极性键和非极性键的比较
分类
极性共价键
非极性共价键
成键原子
不同元素原子
相同元素原子
电子对
发生偏移
不发生偏移
成键原子
的电性
一个原子呈正电性(δ+)
一个原子呈负电性(δ-)
呈电中性
3.极性强弱:成键元素的电负性差别越大,共用电子对偏移程度越大,极性越强。
4.键的极性对化学性质的影响
(1)共价键的极性越强,键的活泼性也越强,容易发生断裂,易发生相关的化学反应。
(2)成键元素的原子吸引电子能力越强,电负性越大,共价键的极性就越强,在化学反应中该分子的反应活性越强,在化学反应中越容易断裂。
5.键的极性对羧酸酸性的影响
(1)三氟乙酸与三氯乙酸的酸性强弱
①酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸
②原因:电负性:F>Cl极性:F-C>Cl-C极性:F3C->Cl3C-羟基极性:三氟乙酸>三氯乙酸
(2)甲酸、乙酸和丙酸的酸性强弱
①酸性强弱:甲酸>乙酸>丙酸
②原因:烷基(-R)是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基极性越小,羧酸的酸性越弱。随着烷基加长,酸性差异越来越小
三、键和键
1.分类依据:电子云的重叠程度
2.形成
(1)键的形成:由成键原子的s轨道或p轨道重叠形成
①s-s型
②s-p型
③p-p型
(2)键的形成:由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成
3.成键特点
共价键
键
键
电子云重叠方式
头碰头
平行或肩并肩
轨道重叠程度
大
小
电子云对称特征
轴对称
镜像对称
能否自由旋转
能
不能
3.判断方法:一般来说,共价单键是键,共价双键是+键,共价叁键是+2键。
(1)N2:1个键和2个键
(2)HCN:2个键和2个键
(3)COS:2个键和1个键
(4)C2H4:5个键和1个键
(5)C2H2:3个键和2个键
4.稳定性:一般键稳定,必须根据键能进行计算
化学键
N≡N
N-N
键能kJ·mol-1
942
247
计算判断氮气中键的稳定。
三、配位键
1.配位键
(1)概念:共用电子由一方原子单方面提供形成共价键
(2)本质:一类特殊的共价键
①配位键一旦形成,与普通的共价键没有任何区别
②配位键都是键(从电子云重叠角度考虑)
(3)成键条件
①中心体:提供空轨道的原子、分子或离子
②配位体:提供孤对电子的原子、分子或离子
(4)特征
①有方向性:孤对电子必须沿着“空轨道”的方向来成键
②有饱和性:“空轨道”和孤对电子都是有限的
2.配位键的判断及表示
(1)配位键的判断
①不正常的共价键即为配位键(比正常的成键数多或少)
②分子和其他微粒形成的化学键一定是配位键
(2)表示方法:A(配位体)→B(中心体)
①金属和非金属间成键:非金属元素→金属元素
②非金属和非金属成键:需判断孤对电子提供者
(3)离子中1个电荷相当于1个离子键
四、配合物(络合物)
1.概念:金属离子或原子与某些微粒以配位键结合形成的化合物
(1)配合物中的两个“一定”
①配位化合物中一定含有配位键
②一定含有金属原子或离子,即中心体
(2)含配位键的化合物不一定是配合物,如NH4+、H3O +等
(3)配离子:中心体与配位体通过配位键结合形成的复杂离子
2.配合物的构成
(1)几个概念
①中心原子或离子:即中心体,提供空轨道,一般只有1个
②配体:即配位体,提供孤对电子,可能有多个
③配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目,不一定是配位体的个数
④判断:配离子[Cu(En)2]2+的配位体数为2,配位数为4
(2)配合物中的化学键
①内界和外界通过离子键结合,一般较易电离
②中心体和配位体通过配位键结合,一般很难电离
(3)配合物结构的确定
①1mol[CoCl2(NH3)4]Cl1 mol AgCl
②1mol[CoCl(NH3)5]Cl22 mol AgCl
(4)特别提醒
①有的配合物没有外界。如五羰基合铁Fe(CO)5、四羰基合镍Ni(CO)4。
②有的配合物有多种配体。如[Cu(NH3)2(H2O)2] S