化学竞赛分子结构.ppt

练一练N2O4存在着()A、一个B、二个C、一个D、二个ClO2分子中含∏35，NO3-、SO3、BF3中都含∏46。还有一些化合物分子中存在多个大π键，如BeCl2和CO2中都含二个∏34，乙硼烷B2H6分子中含二个∏32。第31页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三（1）键能AB(g)=A(g)+B(g)△H=EAB=DAB对于双原子分子，解离能DAB等于键能EAB，但对于多原子分子，则要注意解离能与键能的区别与联系，如NH3：NH3(g)=H(g)+NH2(g)D1=435.1kJ·mol-1NH2(g)=H(g)+NH(g)D2=397.5kJ·mol-1NH(g)=H(g)+N(g)D3=338.9kJ·mol-1三个D值不同，而且：E=（D1+D2+D3）/3=390.5kJ·mol-1。另外，E可以表示键的强度，E越大，则键越强。4、共价键的键参数第32页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三（2）键长键长(bondlength)——两原子间形成稳定的共价键时所保持着一定的平衡距离，符号l，单位m或pm。在不同分子中，两原子间形成相同类型的化学键时，键长相近，它们的平均值，即为共价键键长数据。键长数据越大，表明两原子间的平衡距离越远，原子间相互结合的能力越弱。如H―F，H―Cl，H―Br，H―I的键长依次增长，键的强度依次减弱，热稳定性逐个下降第33页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三某些键能和键长的数据(298.15K)第34页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三（3）键角键角（bondangle）:分子中相邻的共价键之间的夹角称为键角。知道了某分子内全部化学键的键长和键角的数据，便可确定这些分子的几何构型。一些分子的化学键的键长、键角和几何构型分子 键长l/pm 键角? 分子构型 NO2 120 134° V型(或角型) CO2 116.2 180° 直线型 NH3 100.8 107.3三角锥型 CCl4 177109.5°正四面体型 第35页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三三、杂化轨道理论根据价键理论，共价键是成键原子通过电子配对形成的。例如H2O分子的空间构型，根据价键理论两个H―O键的夹角应该是90°,但实测结果是104.5°。又如C原子，其价电子构型为2s22p2，按电子配对法，只能形成两个共价键，且键角应为90?，显然，与实验事实不符。鲍林（L.Pauling）和斯莱特(J.C.Slater)于1931年提出了杂化轨道理论。第36页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三1）杂化轨道理论要点*在原子间相互作用形成分子的过程中，同一原子中能量相近的不同类型的原子轨道(即波函数)可以相互叠加，重新组成同等数目、能量完全相等且成键能力更强的新的原子轨道，这些新的原子轨道称为杂化轨道(hybridorbital)。杂化轨道的形成过程称为杂化(hybridization)。*定义——同一原子中能量相近的原子轨道组合成新的轨道的过程。第37页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三杂化轨道在某些方向上的角度分布更集中，因而杂化轨道比未杂化的原子轨道成键能力强，使形成的共价键更加稳定。不同类型的杂化轨道有不同的空间取向，从而决定了共价型多原子分子或离子的不同的空间构型。没有参与杂化的轨道仍保持原有的形状。第38页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三2）杂化轨道的种类（1）按参加杂化的轨道分类s－p型：sp3杂化、sp2杂化和sp杂化s－p－d型：sp3d杂化、sp3d2杂化（2）按杂化轨道能量是否一致分类等性杂化，不等性杂化。第39页，讲稿共77页，2023年5月2日，星期三杂化轨道的类型（1）sp杂化由同一原子的一个ns轨道和一个np轨道线性组合得到的两个杂化轨道称为sp杂化轨道。每个杂化轨道都包含着1/2的s成分和1/2的p成分，两个杂化轨道的夹角为180°。例如，实验测得BeCl2是直线型共价分子，Be原子位于分子的中心位