北京大学《普通化学》教学资料：第十章分子与晶体结构.pdf

第十章 分子与晶体结构 一、化学键 二、分子构型 三、价键理论 四、分子轨道理论 五、分子的极性与偶极矩 六、分子间力和氢键 七、晶体结构 八、键型和晶型变化的根源—— 离子极化现象 序言  原子怎样结合成为分子？－化学键  离子键  共价键  金属键  配位键  分子的形状？－分子构型  价电子对互斥理论  分子怎样组成物质材料？－分子间作用力  固体材料的结构？  晶体结构  无定型结构 一、化学键（Chemical Bonds） 2 6 为什么惰性气体稳定？ns np 八电子层结构 Lewis 结构式, 价电子（Valence electrons ） • • · ·· ·· H· He: :N· ·O· :Cl· K· Mg: :Ne: · ·· ·· • • K Cl K Cl 失或得电子→ 八隅体规则(主族) Loss or gain electrons → octet rule 1、离子键的定义与离子化合物 20世纪初，德国化学家Kossel 根据惰性气体原子具有稳定结 构的事实提出了离子键理论。 NaCl  离子键的定义 电离能较小的金属原子（如碱金属与碱土金属）和电子亲和能较大的非金属原子 （如卤素及氧族原子）靠近时，前者易失去电子变成正离子，后者易获得电子变成 负离子，这样正、负离子便都具有类似稀有气体原子的稳定结构。它们之间靠库仑 静电引力结合在一起而生成离子化合物。这种正负离子间的静电吸引力叫作离子键。  离子键的特点 既没有方向性，也不具饱和性。 正负离子周围邻接的异电荷离子数目主 要取决于正负离子的相对大小，而与它 们所带电荷多少无直接关系。只要周围 空间许可，一个负(正)离子可以尽量多 地吸引异电荷离子。 NaCl晶体  离子化合物的表达符号 实际上没有独立的“分子单元”，因此无分子式，而只有化学式。 +  例如，NaCl并不代表氯化钠的分子式，只是表示在氯化钠晶体中Na 和Cl 的摩 尔比为1:1。  离子键的强度—— 晶格能(lattice energy) 离子键的强度可用晶格能，也称点阵能U的大小来衡量。晶格能表示 相互远离的气态正离子和负离子结合成1mol离子晶体时所释放的能量，或 1mol离子晶体解离成自由气态离子时所吸收的能量。