内容正文:
无 机 化 学
分子的结构和性质
第六章
第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质
第二节 价键理论
分子的结构和性质
第六章
第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质
6.2 价键理论
共价键理论
现代价键理论是建立在量子力学
基础上的,主要有:
价键理论:认为成键电子只能在以化
学键相连的两原子间的区
域内运动
分子轨道理论:认为成键电子可以在
整个分子区域内运动
第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质
6.2 价键理论
6.2.1 共价键
共价键的形成: 以H2为例
实验测知: H2 核间距=74pm
H 玻尔半径=53pm
说明H2分子形成时:
成键电子的轨道发生了重叠,使核间形成了
电子概率密度较大的区域,削弱了两核间的
正电排斥,增强了核间电子云对核的吸引,
使体系能量降低,形成共价键。
共价键:原子间由于成键电子的原子轨道
重叠而形成的化学键
74pm
d
74pm
d
第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质
6.2 价键理论
6.2.1 共价键
价键理论(电子配对法)要点
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
成键电子的原子轨道重叠越多,形成
的共价键越牢固——最大重叠原理
第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质
6.2 价键理论
6.2.1 共价键
共价键特征
例:
2p
N
N
2p
N2 :N≡N:
饱和性: 原子有几个未成对的价电
子,一般只能和几个自旋方
向相反的电子配对成键。
第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质
6.2 价键理论
6.2.1 共价键
S
3s 3p 3d 3s 3p 3d
[·S·] + 6[·F:] → F – S – F
¨ ¨
¨ ¨
F F
\ /
/ \
F F
共价键特征
饱和性: 原子有几个未成对的价电
子,一般只能和几个自旋方
向相反的电子配对成键。
在特定的条件下, 有的成对的价电子能被拆开为单电子参与成键
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6.2 价键理论
6.2.1 共价键
共价键特征
方向性: 为满足最大重叠原理, 成键时原
子轨道只能沿着轨道伸展的方向重叠。
+
+
+
+
+
+
_
_
_
不能成键
能成键
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6.2 价键理论
6.2.1 共价键
只有当原子轨道对称性相同的部分重叠,原子间的概率密度才会增大, 形成化学键
原子轨道重叠的对称性原则
当两原子轨道以对称性相同的部分(即“+”与“+”、“-”与“-”)重叠
dxy-py
py-py
+
+
+
+
+
px-s
s-s
+
+
+
+
_
_
_
_
_
_
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6.2 价键理论
6.2.1 共价键
当两原子轨道以对称性不同的部分(即”+”与”-”)重叠,原子间的概率密度几乎等于零,难以成键
+
+
+
+
+
_
_
_
_
+
+
+
+
_
_
_
_
dxy
-p
y
px- s
px- px
py- py
dxy- py
原子轨道重叠的对称性原则
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6.2 价键理论
6.2.1 共价键
共价键的类型
共价键
极性共价键
强极性键:如 H-Cl
弱极性键:如 H-I
非极性共价键:如 H-H、Cl-Cl
按键是否有极性分:
按原子轨道重叠部分的对称性分:
σ键、π键、δ键
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6.2 价键理论
6.2.1 共价键
σ键:原子轨道以“头碰头”的形式重叠
所形成的键
σ
p-p
x x
x
σ
s-s
σ
s-p
σ电子:形成σ键的电子
对键轴(x轴)具有圆柱形对称性
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6.2 价键理论
6.2.1 共价键
π键:原子轨道以“肩并肩”的形式重叠
所形成的键