3化学键及分子结构.ppt

　　氧（1s22s22p4） O2 分子中前 10 个价电子按能级由低到高填至成键轨道 ?2p，再向上是能量相同的两个 ?2p* 轨道，最后 2 个电子应该分别填入 ?2py * 和 ?2pz* 轨道，有未成对电子，所以整个分子表现为顺磁性。 3.3 分子间作用力 化学键一般是指原子结合成分子和晶体的强作用力。离子键、共价键和金属键其键能约为 100 ? 800 kJ?mol-1。 分子之间弱的相互作用称为分子间作用力或范德华力(Van der Waals force)， 其结合能比化学键能约小一、二个数量级，大约为几到几十 kJ?mol-1。分子间力(范德华力)是决定分子型物质熔点、沸点、溶解度等物理性质的一个重要因素。 一、分子的极性 分子极性 键极性 分子几何构型 电负性相同——非极性键——非极性分子 电负性不同——极性键 正电荷与负电荷中心重合——非极性分子 正电荷与负电荷中心不重合——极性分子 偶极矩 q：正电(或负电)重心上的电荷的电量 d：正负电重心之间的距离，偶极矩长 μ＝qd ?的单位为库·米 μ越大，分子极性越强 非极性分子 极性分子 偶极矩是矢量，其方向是从正电中心指向负电中心。 角形 四面体 直线形 角形 直线形 直线形 直线形 直线形 平面正三角形 5.28 3.63 0.33 1.67 6.47 3.60 2.60 1.27 0 SO2 CHCl3 CO O3 HF HCl HBr HI BF3 直线形 直线形 直线形 直线形 正四面体 正四面体 角形 角形 三角锥形 0 0 0 0 0 0 3.63 6.17 4.29 H2 N2 CO2 CS2 CCl4 CH4 H2S H2O NH3 一些分子的分子电偶极矩与分子空间构型 分子 分子 分子空 间构型 分子空 间构型 m × m 由于极性分子的正、负电荷重心不重合，因此分子中始终存在一个正极和一个负极，这种极性分子本身固有的偶极矩称为固有偶极或永久偶极。由于分子不是刚性球体，在外电场作用下也会发生变形，即核和电子云在外电场作用下发生漂移，而产生新的的偶极称诱导偶极。由于极性分子可以充当外电场，所以极性分子可以使非极性分子和极性分子产生诱导偶极。 诱导偶极示意图 其实，分子在没有外界影响下，也会因为核和电子云之间经常发生的瞬时为宜而产生偶极，这种偶极称瞬时偶极，故对于极性分子而言，既有固有偶极和瞬时偶极，还有诱导偶极。 二、分子间力 【实例分析】NH3、CO2、Cl2等气体，在一定条件下可以凝聚成液体或固体。 这表明分子之间还存在着一种相互吸引的作用力，称为分子间力或范德华（J．D．Van der walls，荷兰物理学家）力。分子间力的本质是静电引力，无饱和性和方向性，其产生与分子的极性和极化有关。 1、定向力：产生于极性分子之间。当两个极性分子充分接近时，同极相斥，异级相吸，使分子偶极定向排列而产生的静电作用力。 μ越大定向力越大。只存在极性分子之间。 当极性分子与非极性分子充分接近时，极性分子可使非极性分子变形而产生偶极称为诱导偶极，诱导偶极与固有偶极间的作用力叫诱导力。 2、诱导力 μ越大，变形性越大，诱导力越大。存在极性分 子与极性分子，极性分子与非极性分子之间。 分子间由于瞬时偶极而产生的作用力叫色散力。 瞬时偶极 3、色散力 分子变形性越大， 色散力越大。 所有分子间均存在 色散力。 色散力与分子变形性有关，变形性大，色散力大： 分子中原子数目越多，变形性越大 原子越大，元素原子序数越大，变形性越大 定向力、诱导力和色散力统称范德华力。一般色散力是分子间的主要作用力，三种力相对大小为：色散力? 定向力 诱导力 kJ/mol 　取向力 　诱导力 　色散力Ar 　　　 0　　　　0 　　　8.49 HCl 　　3.305 　　1.104 　 16.82 分子间力对物质性质的影响 （1）对物质熔、沸点的影响 通常，组成、结构相似的分子，随相对分子质量的增大，熔、沸点升高。例如 稀有气体 He、Ne、Ar、Kr、Xe 卤素单质 F2、Cl2、Br2、I2 卤化硼 BF3、BCl3、BBr3、BI3 卤素氢化物 HCl、HBr、HI 熔、沸点依次 升高 （2）对溶解性的影响 符合“相似相溶”规律。即 “结构相似的物质，易于相互溶解