第1章物质结构基础.ppt

? 键 “头碰头” “肩并肩” 饱和性 方向性 键型： σ键 特点： S－S S－P P－P P－P 如　CH4 按价键理论 C 激发 2s 2s 2p 2p 应形成四个C－H 键不完全相同。与实际不符 实际测定→ ′ 正四面体形 价键理论能较好地说明一些双原子分子价键的形成， 不能很好地说明多原子分子的价键形成和几何构型。 不足之处： 杂化轨道理论认为：在成键过程中，能量相近的原子轨道可以重新组合（重新分配能量，重新确定空间取向），形成成键能力更强的新轨道，这个过程叫杂化。所形成的新轨道叫杂化轨道。 杂化轨道数等于原子轨道数。 杂化的实质是原子轨道的重叠。 3. 杂化轨道理论 a. 杂化、杂化轨道 “混合”, “重新组合” 分配能量 确定空间取向 →新轨道 b. 杂化本质 原子轨道叠加 c. 杂化条件 参与杂化的原子轨道能量相近； 形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数 相同。 4Be 2s2 激发 sp杂化 BeCl2 2p sp 2s 2p 2p 2s 每个sp杂化轨道形状: 一头大, 一头小 成分: 1/2 s +1/2 p 杂化轨道类型 sp杂化 sp杂化、 sp2杂化、 sp3杂化、 不等性sp3杂化、 BeCl2分子: σ键 键角: 180° 空间构型: 直线型 BeCl2、 HgCl2等 Be-Cl键型: sp杂化: Be Cl Cl sp2杂化 BF3 5B 2s22p1 激发 sp2杂化 2s 2p 每个sp2杂化轨道形状: 一头大, 一头小 成分: 1/3 s +2/3 p 2p sp2 2p 2s BF3分子 σ键 键角: 120° 空间构型: 平面三角形 BF3、BCl3等 B -F键型: sp杂化: 120° B F F F sp3杂化 CH4 6C 2s22p2 激发 sp3杂化 每一个sp3杂化轨道形状: 一头大，一头小 成分: 1/4 s +3/4 p 2p 2s 2s 2p sp3 CH4分子 σ键 键角: 109°28′ 空间构型: 正四面体 CH4、 CHCl3 （四面体） C-H键型: sp3 杂化： + + + + _ _ _ _ 109 28’ 不等性sp3杂化 如 NH3 7N 2s22p3 1/4s, 3/4p 1/4s, 3/4p 如 H2O 2s22p4 8O 小 结 杂化轨道 类型 参加杂化 轨道 杂化轨道 数目 成键轨道 键角 分子空间 构型 实例 中心原子 Be Hg sp sp2 sp3 不等性sp3 1s、1p 1s、2p 1s、3p 1s、3p 2 3 4 4 180° 120° 109°28′ 直线型 平面 三角形 (正) 四面体 三角 锥型 V型 BeCl2 HgCl2 BF3 BCl3 CH4 CHCl3 NH3 H2O H2S PH3 B C N P O S ⅡA ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA 90 ? 109 28 4. 分子轨道理论 氢分子离子H2+，只有一个电子，按照价键理论无法成键，但事实上它稳定存在的。 根据价键理论，O2分子中的电子都是成对的，应有一个σ键和一个π键，其结构式应为： 但是，对O2分子的磁性研究表明，O2分子有两个自旋方向相同的成单电子，这是价键理论无法解释的。 分子轨道理论认为：原子形成分子后，电子从属于整个分子的分子轨道。在分子轨道中，电子的分布也和原子中电子的分布一样，服从泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。分子轨道由各原子轨道组合而成。以双原子分子为例，两个原子轨道（Ψa和Ψb）可以组合成两个分子轨道（Ψ1和Ψ2）： 原子轨道 分子轨道 原子轨道 H2分子轨道示意图 1s 能 量 1s σ*1s σ1s Ψ1 ＝ C1 （Ψa＋Ψb） 成键分子轨道 Ψ2 ＝ C2 （Ψa－Ψb） 反键分子轨道 5. 晶体场理论 晶体场理论认为： ① 中心离子与配位体之间存在着静电相互吸引作用。配合物中的化学键就来自于金属离子的原子核与配位体的电子之间的静电吸引作用。 ② 在配位体静电场作用下，中心离子的d轨道发生能级分裂，形成新的能级分布，有些d轨道能量升高，有些则降低。 ③ d轨道产生能级分