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02 第二章 分子结构.ppt

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本课件围绕第二章 分子结构展开,依次说明路易斯结构式、价键理论与价层电子对互斥模型等内容,并给出相关概念的定义、计算示例与性质规律,便于按页对照图示与文字版阅读

分子结构章节导览,第二章本章内容:1.几种共价键理论:价键理论(杂化轨道理论)、价层电子对互斥
共价键理论:1、经典共价键理论1916年,美国化学家路易斯提出要点
路易斯结构式路易——2-1 路易斯结构式路易斯结构式:以短棍表示共价键
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第1页:第二章 分子结构

第二章分子结构•本章内容:1.几种共价键理论:价键理论(杂化轨道理论)、价层电子对互斥理论、分子轨道理论——重点和难点2.路易斯结构式、σ键、π键、大π键、等电子体3.分子间作用力

第2页:共价键理论

共价键理论

  • 经典共价键理论1916年,美国化学家路易斯提出要点:原子通过共用电子对形成的化学键——共价键。—”单键“=”双键“≡”叁键
  • 价键理论1927年,德国化学家Heitler 和London 将量子力学理论应用到分子结构研究中,建立了现代价键理论(Valence Bond Theory),简称VB法,又叫电子配对法。
  • 分子轨道理论1932年,美国化学家,马利肯和洪特提出分子轨道理论(Molecular Orbital Theory),简称MO法。

第3页:2-1 路易斯结构式路易

非键合的“孤对电子”的结构式
2-1 路易斯结构式•路易斯结构式:以短棍表示共价键,同时用小黑点表示非键合的“孤对电子”的结构式叫做路易斯结构式(Lewis structure),也叫电子结构式。

第4页:价键理论

2-2 单键、双键和叁键——σ键和π键——价键理论(一)•价键理论的要点:1. 共价键的本质:原子相互接近时,由于原子轨道的重叠,原子间通过共用自旋方向相反的电子对使体系能量降低,由此形成共价键。

第5页:2. 共价键的特点

2. 共价键的特点

  • 共价键的形成是核对共用电子对的吸引力
  • 电子对在两核周围的空间运动在两核间空间出现的几率最大.
  • 饱和性
  • 方向性3. 共价键的键型(两种重叠方式)

第6页:头碰头方

σ键:头碰头方式重叠Cl: 3s2 3p5 3px13py2 3pz2

第7页:肩方式重

π键:肩并肩方式重叠p-pπ键N: 2s22p32px12py1 2pz1

第8页:方式重叠

π键:肩并肩方式重叠p-dπ键d-d π键

第9页:轨道面对面的重叠而成

δ键:两个原子的dxy -dxy, dxz-dxz, dyz -dyz ,dx2-y2 -dx2-y2 , 轨道面对面的重叠而成。

第10页:2-3 价层电子对互斥模型

2-3 价层电子对互斥模型(VSEPR)1.要点:⑴.确定孤电子对的个数:AXnEm(A:中心原子,X:配位原子,n:配位原子的个数,E:中心原子上的孤对电子对,m:孤电子对数)则m值为:m=(A的族价-X的化合价•X的个数+/-离子电荷相应的电子数)/2如:SO2:m=(6-2*2)/2=1 即有1对孤对电子NO2+:m=(5-2*2-1)/2=0 即无孤对电子SO42-:m=(6-2*4+2)/2=0 即无孤对电子PO43-:m=(5-2*4+3)/2=0 即无孤对电子

第11页:子所属类型及对应的理想结构模型

(2).确定分子所属类型及对应的理想结构模型:在通式AXnEm中,令n+m=z,则将通式AXnEm改写为AYz,而z的数目则决定了分子或离子中价层电子对在空间的分布,即得到了VSEPR理想模型:Z 2 3 4 5 6模型直线型平面三角形正四面体三角双锥体正八面体

第12页:将配位原子按相应的几何构型排布在中

(3)将配位原子按相应的几何构型排布在中心原子周围,每1对电子连结1个配位原子,剩下未结合的电子便是孤对电子,从而得到分子的实际构型。

第13页:但在确定分子实际构型

但在确定分子实际构型是发现,有些分子在进行配位原子的排布时可以有几种不同的空间排布方式:如下图中:AX3E2属AY5型分子,但分子的实际构型却有三种可能的排列方式

第14页:孤对的排斥力

(4)不同电子对间斥力大小顺序:1).孤对-孤对的排斥力>>孤对-成键电子对的排斥力> 成键-成键电子对的排斥力2)在包括有多重键的分子中,多重键作单键处理, 多重键对成键电子对的排斥力大小次序为:叁键> 双键> 单键3)中心原子相同时,配体电负性变大,键角变小。 (由于对成键电子对吸引力较大,使共用电子对离中心原子较远,占据空间角度较小).NF3和NH3 SCl2和SF24)配位原子相同时,随中心原子电负性变小,键角减小.NH3 >PH3 OH2 > SH2

第15页:对有几种不同排布的分子要分析各种构

所以,对有几种不同排布的分子要分析各种构型中斥力大小情况,最终确定一种斥力最小、分子最稳定的构型:如

第16页:2-3 价层电子对互斥模型图示

第17页:2-3 价层电子对互斥模型示意图

第18页:2-3 价层电子对互斥模型结构图

第19页:2-3 价层电子对互斥模型图解

第20页:排斥力数

例5. SF4的构型:如下图a、b两种构型,分析其斥力情况:各种类型的电子对排斥力a b90º孤对-孤对电子排斥力数目0 0 90º孤对-成键电子排斥力数目3 290º成键-成键电子排斥力数目3 4故合理构型为:b

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