shi 第8章：化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)

1、主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容1. 1. 原子間強相互作用原子間強相互作用 化學(xué)鍵化學(xué)鍵 離子鍵離子鍵, , 共價鍵共價鍵, , 金屬鍵金屬鍵2. 2. 原子間弱相互作用原子間弱相互作用 離子的極化離子的極化, , 分子間作用力分子間作用力, , 氫鍵氫鍵3.3. 化學(xué)鍵的類型及理論要點化學(xué)鍵的類型及理論要點4. 4. 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu), , 分子性質(zhì)分子性質(zhì) 5. 5. 物質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)鍵是分子結(jié)構(gòu)的核心化學(xué)鍵是分子結(jié)構(gòu)的核心 分子或晶體中相鄰原子分子或晶體中相鄰原子( (或離子或離子) )之間強烈的吸之間強烈的吸引作用引作用重重 點點共價鍵共價鍵 LewisL

2、ewis結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,VBVB法法雜化理論雜化理論( (VSEPR THEORY)VSEPR THEORY)MOMO法法, , 鍵參數(shù)鍵參數(shù), ,離子鍵離子鍵, ,金屬鍵金屬鍵分子之間的作用力與分子性質(zhì)分子之間的作用力與分子性質(zhì)一：經(jīng)典價鍵理論一：經(jīng)典價鍵理論（Classical Covalent Bond TheoryClassical Covalent Bond Theory） 1 1、基本思想、基本思想19161916年美國化學(xué)家路易斯年美國化學(xué)家路易斯（1 1）形成形成: :通過共用電子對形成共價鍵通過共用電子對形成共價鍵在共價分子中，每個原子都應(yīng)具有穩(wěn)定的稀有在共價分子中，每個原子都

3、應(yīng)具有穩(wěn)定的稀有氣體原子的氣體原子的8 8電子構(gòu)型（電子構(gòu)型（H H原子為原子為2 2電子構(gòu)型）電子構(gòu)型） （2 2）成鍵規(guī)則成鍵規(guī)則“8“8隅體規(guī)則隅體規(guī)則”(Octet Rule)(Octet Rule)。2 2、路易斯結(jié)構(gòu)式的書寫、路易斯結(jié)構(gòu)式的書寫 點線式點線式 最常見最常見 小黑點表示電子小黑點表示電子 共用一對電子通常用一短線代表共用一對電子通常用一短線代表 HHCl:Cl:Cl:Cl:CO =C=ON N:點式： NHHH線式 NHHH3 3、共價分子中成鍵數(shù)和孤電子對數(shù)的計算：、共價分子中成鍵數(shù)和孤電子對數(shù)的計算： n nl l = n = nv v n ns s n nl l

4、/2 = (n/2 = (nv v n ns s)/2 = )/2 = 孤對電子對數(shù)孤對電子對數(shù) a an no o 所有原子形成八電子構(gòu)型（所有原子形成八電子構(gòu)型（H H為為2 2電子電子構(gòu)型）所需要的電子總數(shù)構(gòu)型）所需要的電子總數(shù)b bn n v v 所有原子的價電子數(shù)總和所有原子的價電子數(shù)總和c cn ns s 所有原子之間共享電子總數(shù)。所有原子之間共享電子總數(shù)。 n ns s = n = no o n nv v ， n ns s/2 = (n/2 = (no o n nv v) / 2 = ) / 2 = 成鍵數(shù)成鍵數(shù)d dn nl l 存在的孤電子數(shù)存在的孤電子數(shù)。書寫規(guī)則書寫規(guī)則:

5、 : 電負(fù)性較小的原子電負(fù)性較小的原子 ，由于其價電子被，由于其價電子被原子束縛的力較小，而易與其他原子所共用，原子束縛的力較小，而易與其他原子所共用，所以在它周所以在它周 圍排列的原子數(shù)一般圍排列的原子數(shù)一般 比電負(fù)性較大比電負(fù)性較大元素原子周圍的原子數(shù)多，故元素原子周圍的原子數(shù)多，故 電負(fù)性較小的原電負(fù)性較小的原子常處于分子中，電負(fù)性較大的原子一般排列子常處于分子中，電負(fù)性較大的原子一般排列在分子的終端。在分子的終端。 錯誤錯誤正確正確求得了共價分子中的成鍵數(shù),再從物質(zhì)的名稱或已知單質(zhì)的結(jié)構(gòu)來推測Lewis結(jié)構(gòu)式 P4S3的Lewis結(jié)構(gòu)式P4四面體有6個鍵 P4S3成鍵數(shù)為9，打開3個P

6、P鍵，放入3個硫原子就是P4S3的一種Lewis結(jié)構(gòu)式。PSPSPSPP4S3HN3HNNNHNNNHNNNHN3稱為疊氮酸三個氮原子相連，相當(dāng)于氮原子疊“羅漢” ，HCHNNHCHNNCHCH2 2NN2 2（重氮甲烷重氮甲烷）：）：甲烷甲烷說明兩個氫原子鍵連在碳原子上說明兩個氫原子鍵連在碳原子上 ? ?寫出氯酸根離子寫出氯酸根離子 ClO3- 的路易斯結(jié)構(gòu)式的路易斯結(jié)構(gòu)式. . 寫出寫出 NO+ 離子的路易斯結(jié)構(gòu)式離子的路易斯結(jié)構(gòu)式. . 寫出寫出 BFBF4 4- - 離子的離子的路易斯結(jié)構(gòu)式路易斯結(jié)構(gòu)式. .4 4Lewis Lewis 結(jié)構(gòu)式穩(wěn)定性的判據(jù)結(jié)構(gòu)式穩(wěn)定性的判據(jù) 形式電荷形

7、式電荷QQF F（formal chargeformal charge） N2與CO的Lewis結(jié)構(gòu)式 NNCONN+CO+ 點式點線式CO+eN2分子N原子的形式電荷為QF = 0，而CO分子中QF(C) = -1，QF(O) = +1 N2分子中共價鍵是“公平”的 CO分子中 共價鍵是“不公平”的 形式電荷與元素性質(zhì)沒有任何直接聯(lián)系，它是形式電荷與元素性質(zhì)沒有任何直接聯(lián)系，它是共價鍵形成的平等與否的標(biāo)志共價鍵形成的平等與否的標(biāo)志 （1 1）形式電荷的意義形式電荷的意義： 形式電荷不是分子中原子的真實電荷，也不形式電荷不是分子中原子的真實電荷，也不是原子在分子中的氧化數(shù)。是原子在分子中的氧化

8、數(shù)。* *氧化數(shù)主要用于氧化還原反應(yīng)的配平氧化數(shù)主要用于氧化還原反應(yīng)的配平; ; 形式電荷主要用于路易斯結(jié)構(gòu)式的寫法。形式電荷主要用于路易斯結(jié)構(gòu)式的寫法。 （2 2）形式電荷的計算）形式電荷的計算 a. Qa. QF F=原子的價電子數(shù)原子的價電子數(shù)- -鍵數(shù)鍵數(shù)- -孤電子數(shù)。孤電子數(shù)。適合于點線式的適合于點線式的Lewis結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式COCO，QF(C) = 4-3-2= -1 ，QF(O) = 6-3-2 = +1 COCO用 或 來表示 O3的Lewis結(jié)構(gòu)式 OOOOOO或者 b. Qb. QF F=鍵數(shù)鍵數(shù)- -特征數(shù)（特征數(shù)特征數(shù)（特征數(shù)=8-=8-價電子數(shù)）價電子數(shù)）適合用線式

9、表示的適合用線式表示的Lewis結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 NO3-有三種共振結(jié)構(gòu)式 NOOONOOONOOO中性分子的QF的代數(shù)和為零，共價離子團(tuán)的QF的代數(shù)和為離子的電荷數(shù) b. b. 兩相鄰原子之間的形式電荷盡可能避免同號。兩相鄰原子之間的形式電荷盡可能避免同號。 （3 3）穩(wěn)定性判據(jù)）穩(wěn)定性判據(jù)：a. Qa. QF F應(yīng)盡可能地小，若所有原子都為零，說明應(yīng)盡可能地小，若所有原子都為零，說明是最穩(wěn)定的路易斯結(jié)構(gòu)式。是最穩(wěn)定的路易斯結(jié)構(gòu)式。* * 共振結(jié)構(gòu)共振結(jié)構(gòu)。最穩(wěn)定和次穩(wěn)定的幾種路易斯結(jié)。最穩(wěn)定和次穩(wěn)定的幾種路易斯結(jié)構(gòu)式，他們互稱為共振結(jié)構(gòu)。構(gòu)式，他們互稱為共振結(jié)構(gòu)。 00HNNNHNNN020H

10、NNN0(I)(II)(III)穩(wěn)定穩(wěn)定 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 穩(wěn)定穩(wěn)定 共振結(jié)構(gòu)式共振結(jié)構(gòu)式5 5路易斯結(jié)構(gòu)式的應(yīng)用路易斯結(jié)構(gòu)式的應(yīng)用（Application of Lewis structuresApplication of Lewis structures）：）： （1 1）判斷路易斯結(jié)構(gòu)式的穩(wěn)定性：）判斷路易斯結(jié)構(gòu)式的穩(wěn)定性：(2) (2) 可以計算多原子共價分子的鍵級可以計算多原子共價分子的鍵級NO3-有三個共振結(jié)構(gòu)式，有三個共振結(jié)構(gòu)式，NO的鍵級為的鍵級為NO3-中三個中三個NO鍵的鍵長是一樣長的。鍵的鍵長是一樣長的。 21 11133 (3) (3) 可以判斷原子之間鍵長的長短?？梢耘袛?/p>

11、原子之間鍵長的長短。 鍵級越大，鍵能越大，鍵長越短鍵級越大，鍵能越大，鍵長越短 ?判斷HN3分子中哪一個位置的NN鍵長較短？HNNNHNNN(a) (b) (c)(a) (b) (c)?計算重氮甲烷（CH2N2）中原子之間的鍵級，據(jù)此寫出重氮甲烷的熱分解方程式。6 6特殊情況（特殊情況（Special conditionsSpecial conditions） (1) (1) 奇電子化合物奇電子化合物中心原子的最外層亞層軌道上是奇數(shù)個電子，例如半充滿中心原子的最外層亞層軌道上是奇數(shù)個電子，例如半充滿 如：如：NONO2 2，只能用特殊的方法表示：，只能用特殊的方法表示：NOONOONOONOO

12、奇電子化合物 Lewis結(jié)構(gòu)式不可能符合八隅體規(guī)則 (2) (2) 缺電子化合物缺電子化合物由價電子數(shù)少于價層軌道的缺電子原子形成的化合物叫做由價電子數(shù)少于價層軌道的缺電子原子形成的化合物叫做缺電子化合物缺電子化合物 FBFFFBFFFBFF如：如：BFBF3 3B BF F的鍵級：的鍵級： (1+1 +2) /3 =4/3 (1+1 +2) /3 =4/3 FBFFBFBF3 3共有共有4 4種共振結(jié)構(gòu)，種共振結(jié)構(gòu)，B BF F鍵級為鍵級為1 14 / 3 4 / 3 前三個符合八隅體規(guī)則，第四個不符合八隅體規(guī)則,B原子的形式電荷為零。前者為次穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，后者為穩(wěn)定結(jié)構(gòu) (3) (3) 對于富

13、電子化合物對于富電子化合物如：如：OPClOPCl3 3、SFSF6 6等等 采取采取修正修正n no o的辦法來計算成鍵數(shù)的辦法來計算成鍵數(shù) 如何確定中心原子的價電子如何確定中心原子的價電子“富富”到什么程到什么程度？度？ n=n=中心原子的價電子數(shù)加上所有配位原子中心原子的價電子數(shù)加上所有配位原子成為成為8 8電子所缺的電子數(shù)之和電子所缺的電子數(shù)之和 。n n 8 8 8，為富富電子化合物，如XeF4 (8+14=12)、XeO4(8+24=16) 局限性局限性：路易斯的電子對成鍵：路易斯的電子對成鍵： 現(xiàn)代共價鍵理論奠定了基礎(chǔ)現(xiàn)代共價鍵理論奠定了基礎(chǔ)共價鍵的本質(zhì)共價鍵的本質(zhì)分子的幾何構(gòu)型

14、分子的幾何構(gòu)型共價鍵的方向性和飽和性共價鍵的方向性和飽和性共價鍵的鍵能共價鍵的鍵能量子力學(xué)理論量子力學(xué)理論價鍵理論價鍵理論分子軌道理論分子軌道理論 二：近代價鍵理論（二：近代價鍵理論（valence bond theoryvalence bond theory） 1 1、共價鍵的形成、共價鍵的形成 19271927年海特勒年海特勒- -倫敦倫敦 自旋方向相同自旋方向相同 自旋方向相反自旋方向相反 排斥態(tài)或激發(fā)態(tài)排斥態(tài)或激發(fā)態(tài) 吸引態(tài)或基態(tài)表明吸引態(tài)或基態(tài)表明了共價鍵的形成了共價鍵的形成 基態(tài)分子和推斥態(tài)分子中的電子云分布基態(tài)分子和推斥態(tài)分子中的電子云分布 由共用電子對所形成的化學(xué)鍵稱為共價鍵由

15、共用電子對所形成的化學(xué)鍵稱為共價鍵這種方法經(jīng)鮑林等人發(fā)展建立了現(xiàn)代價鍵理論這種方法經(jīng)鮑林等人發(fā)展建立了現(xiàn)代價鍵理論 2 2、價鍵理論的基本要點、價鍵理論的基本要點 （1 1）電子自旋反平行配對。）電子自旋反平行配對。 （2 2）兩個原子形成共價鍵時，其成鍵軌道對稱性）兩個原子形成共價鍵時，其成鍵軌道對稱性要一致。要一致。 （3 3）原子軌道能量要相近）原子軌道能量要相近, ,軌道最大重疊軌道最大重疊3 3、共價鍵的特點、共價鍵的特點 （1 1）飽和性）飽和性: :一個原子含有幾個單電子，就能與幾個自旋相反一個原子含有幾個單電子，就能與幾個自旋相反的單電子配對形成共價鍵的單電子配對形成共價鍵 （

16、2 2）方向性）方向性: :根據(jù)原子軌道的最大重疊原理，共價鍵的形成將沿根據(jù)原子軌道的最大重疊原理，共價鍵的形成將沿著原子軌道（或者說電子云）最大重疊的方向進(jìn)行，著原子軌道（或者說電子云）最大重疊的方向進(jìn)行，這樣兩核間的電子云越密集，形成的共價鍵就越牢這樣兩核間的電子云越密集，形成的共價鍵就越牢固，這就是共價鍵的方向性固，這就是共價鍵的方向性 S軌道的角度分布圖形是球形，所以軌道的角度分布圖形是球形，所以s-s原子軌道的重疊無方向性原子軌道的重疊無方向性 H H原子原子1s 1s軌道和軌道和ClCl原子原子3P3Px x軌道重疊示意圖軌道重疊示意圖 4 4、共價鍵的類型、共價鍵的類型 根據(jù)原子

17、軌道重疊部分所具有的根據(jù)原子軌道重疊部分所具有的對稱性對稱性成鍵的兩個原子間的連線稱為成鍵的兩個原子間的連線稱為鍵軸鍵軸，按成鍵原子，按成鍵原子軌道與鍵軸之間的關(guān)系，共價鍵的鍵型主要分為軌道與鍵軸之間的關(guān)系，共價鍵的鍵型主要分為鍵、鍵、鍵和鍵和鍵鍵 （1 1）鍵鍵: :重疊軌道的電子云密度沿鍵軸方向的重疊軌道的電子云密度沿鍵軸方向的投影為圓形，表明電子云密度饒鍵軸對稱投影為圓形，表明電子云密度饒鍵軸對稱. . 稱為稱為“頭碰頭頭碰頭”.”. s-ss-s、s-ps-p、p-pp-p、d-dd-d原子軌道重疊都可以形成原子軌道重疊都可以形成鍵鍵 HF的生成的生成 軌道重疊部分是沿著鍵軸呈圓柱軌道

18、重疊部分是沿著鍵軸呈圓柱狀而分布的。狀而分布的。鍵鍵（2 2）鍵鍵：兩原子軌道垂直核間聯(lián)線并相互平行：兩原子軌道垂直核間聯(lián)線并相互平行進(jìn)行同號重疊進(jìn)行同號重疊, , 即“肩并肩肩并肩”（或平行）的方式發(fā)（或平行）的方式發(fā)生軌道重疊生軌道重疊, ,稱為稱為鍵。鍵。p-pp-p、p-dp-d、d-dd-d原子軌道原子軌道的的“肩并肩肩并肩”重疊都可以形成重疊都可以形成鍵鍵 鍵：鍵：p軌道（肩并肩）軌道（肩并肩）N2分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu):三個未成對電子形成一個三個未成對電子形成一個鍵，鍵，兩個兩個鍵，（肩并肩）且方向垂直。鍵，（肩并肩）且方向垂直。 鍵鍵 成鍵軌道繞鍵軸旋轉(zhuǎn)成鍵軌道繞鍵軸旋轉(zhuǎn) 180時，

19、圖形復(fù)原，但符號時，圖形復(fù)原，但符號變?yōu)橄喾?。變?yōu)橄喾础?例如兩個例如兩個 px 沿沿 z 軸方向重疊的情況。軸方向重疊的情況。xx+px z+繞鍵軸旋轉(zhuǎn)繞鍵軸旋轉(zhuǎn)180 YOZ 平面是成鍵軌道的通過鍵軸的節(jié)面。則平面是成鍵軌道的通過鍵軸的節(jié)面。則 鍵的對稱性鍵的對稱性可以描述為：可以描述為：對通過鍵軸的節(jié)面呈反對稱，即圖形相同，但符號對通過鍵軸的節(jié)面呈反對稱，即圖形相同，但符號相反。相反。鍵和鍵和鍵示意圖鍵示意圖 鍵的重疊程度小于鍵的重疊程度小于鍵，因此鍵，因此鍵的鍵能也小鍵的鍵能也小于于鍵，鍵，鍵的穩(wěn)定性也小于鍵的穩(wěn)定性也小于鍵，鍵，鍵電子的鍵電子的能量較高，易活動，是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者

20、能量較高，易活動，是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者 兩個原子間形成共價單鍵時，通常是兩個原子間形成共價單鍵時，通常是鍵；形鍵；形成共鍵雙鍵或叁鍵時，其中有一個成共鍵雙鍵或叁鍵時，其中有一個鍵，其余鍵，其余的是的是鍵鍵 重疊方式重疊方式 對稱情況對稱情況 重疊程度重疊程度 鍵能鍵能 化學(xué)活潑性化學(xué)活潑性 鍵鍵 端向重疊端向重疊 沿鏈軸呈沿鏈軸呈 大大 大大 不活潑不活潑 頭碰頭頭碰頭 圓柱型對稱圓柱型對稱 鍵鍵 側(cè)向重疊側(cè)向重疊 通過鍵的通過鍵的 小小 小小 活潑活潑 肩并肩肩并肩 平面對稱平面對稱 易反應(yīng)易反應(yīng)鍵與鍵與鍵的對比鍵的對比：VBT的優(yōu)點：的優(yōu)點：抓住了形成共價鍵的主要因素，模型抓住了形成共價

21、鍵的主要因素，模型直觀，與人們熟悉的經(jīng)典價鍵理論一致，易發(fā)展應(yīng)直觀，與人們熟悉的經(jīng)典價鍵理論一致，易發(fā)展應(yīng)用。其雜化理論在解釋分子空間構(gòu)型方面十分成功。用。其雜化理論在解釋分子空間構(gòu)型方面十分成功。（3 3）鍵鍵 一個原子的一個原子的d d軌軌道與另一個原子道與另一個原子相匹配的相匹配的d d軌道軌道（例如（例如d dxyxy與與d dxyxy）以以 面對面面對面 的方的方式重疊（通過鍵式重疊（通過鍵軸有兩個節(jié)面）軸有兩個節(jié)面）所成的鍵所成的鍵 CO22p2s242p2s2HNHHHFBFFFOC形成條件：成鍵原子一方有孤對電子，形成條件：成鍵原子一方有孤對電子， 另一方有空軌另一方有空軌道。

22、道。(4) (4) 配位鍵配位鍵(coordination bond) (coordination bond) 由一個原子提供電子對為兩個原子共用而形成由一個原子提供電子對為兩個原子共用而形成的共價鍵的共價鍵 形成共價鍵的條件要有單電子原子軌道能量相近電子云最大重疊必須相對于鍵軸具有相同對稱性原子軌道（即波函數(shù)角度分布圖中的 +、+ 重疊， 、 重疊，稱為對稱性一致的重疊） 原子軌道為什么需要雜化？原子軌道為什么需要雜化？原子軌道為什么可以雜化？原子軌道為什么可以雜化？如何求得雜化軌道的對稱軸間的夾角？如何求得雜化軌道的對稱軸間的夾角？新理論必須解決如新理論必須解決如下問題下問題Pauling

23、Pauling 求助求助“雜化概念雜化概念”建立建立了新的化學(xué)鍵理論雜化軌道理論了新的化學(xué)鍵理論雜化軌道理論. . 上面介紹的上面介紹的 s 軌道與軌道與 p 軌道重疊方式并不能解釋大多數(shù)多原子分軌道重疊方式并不能解釋大多數(shù)多原子分子中的鍵長和鍵角子中的鍵長和鍵角. . 例如例如, 如果如果 H2O 和和 NH3 分子中的分子中的 OH 鍵和鍵和 NH 鍵是由鍵是由 H 原子的原子的 1s 軌道與軌道與 O 原子和原子和 N 原子中單電子占據(jù)的原子中單電子占據(jù)的2p 軌道重疊形成的，軌道重疊形成的，HOH 和和 HNH 鍵角應(yīng)為鍵角應(yīng)為 90；事實上；事實上, 上述兩上述兩個鍵角各自都遠(yuǎn)大于個

24、鍵角各自都遠(yuǎn)大于90. . 5 5、雜化軌道理論（、雜化軌道理論（Hybrid orbital theoryHybrid orbital theory） （1 1）雜化理論的基本要點）雜化理論的基本要點 原子在形成分子時，若干不同類型能量相近的原原子在形成分子時，若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道，這種子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道，這種重新組合的過程稱為重新組合的過程稱為雜化雜化，所形成的新的原子軌，所形成的新的原子軌道稱為道稱為雜化軌道雜化軌道 基本要點基本要點： 只有只有能量相近能量相近的原子軌道才能進(jìn)行雜化，通的原子軌道才能進(jìn)行雜化，通常存在激發(fā)、雜化、

25、軌道重疊等過程。常存在激發(fā)、雜化、軌道重疊等過程。 BFBF3 3總之，雜化后的軌道總之，雜化后的軌道軌道成分變了軌道成分變了軌道的能量變了軌道的能量變了軌道的形狀變了軌道的形狀變了結(jié)果，結(jié)果，雜化軌道的雜化軌道的成鍵能力成鍵能力比原來未雜化的比原來未雜化的軌道的成鍵能力強。軌道的成鍵能力強。 雜化前后軌道數(shù)目不變雜化前后軌道數(shù)目不變, ,雜化軌道的雜化軌道的數(shù)目數(shù)目等等于參加雜化的原子軌道的總數(shù)于參加雜化的原子軌道的總數(shù) 雜化后軌道伸展方向，形狀和能量發(fā)生改變雜化后軌道伸展方向，形狀和能量發(fā)生改變雜化軌道成鍵時，要滿足化學(xué)鍵間雜化軌道成鍵時，要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理最小排斥原理 ( ()

26、)雜化軌道的幾何構(gòu)型雜化軌道的幾何構(gòu)型 spsp雜化雜化 Linear 雜化軌道幾何構(gòu)型雜化軌道幾何構(gòu)型 雜化類型雜化類型 雜化軌道間夾角雜化軌道間夾角 180180 spsp2 2雜化雜化Trigonal plane 120120 spsp3 3雜化雜化Tetrahedron 109109 2828 spsp3 3d d雜化雜化Trigonal bipyramid spsp3 3d d2 2雜化雜化Octahedron 9090 （軸與平面）（軸與平面）120120 （平面內(nèi)）（平面內(nèi)） 180180 （軸向）（軸向）9090 （軸與平面、平面（軸與平面、平面內(nèi)）內(nèi)） 180180 （軸向）

27、（軸向）（）等性雜化和不等性雜化（）等性雜化和不等性雜化 由不同類型的原子軌道混合起來，重新組合成由不同類型的原子軌道混合起來，重新組合成一組完全等同（能量相等、成份相同）的雜化一組完全等同（能量相等、成份相同）的雜化軌道叫做軌道叫做等性雜化等性雜化。凡是由于雜化軌道中有不參加成鍵的孤對電子凡是由于雜化軌道中有不參加成鍵的孤對電子對的存在，而造成不完全等同的雜化軌道，這對的存在，而造成不完全等同的雜化軌道，這種雜化叫種雜化叫不等性雜化不等性雜化。 a. a. 等性雜化等性雜化 sp3雜化2s2pBF3中的B原子采取sp2雜化 ,CH4中C原子采取sp3雜化 45104HOH OH2雜化3sp2

28、ps23sp Valence bond pictures of H2OH2O中中O原子采取原子采取 sp3 不等性雜化不等性雜化b. b. 不等性雜化不等性雜化 等性雜化等性雜化109109 2828 3NH18107HNH雜化3sp不等性不等性sp3雜化雜化2ps2（）雜化軌道的注意點：（）雜化軌道的注意點： 、只有在形成分子的過程中才會發(fā)生，而孤立的、只有在形成分子的過程中才會發(fā)生，而孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的。原子是不可能發(fā)生雜化的。 、只有能量相近的軌道才能雜化，能量相差太、只有能量相近的軌道才能雜化，能量相差太大的軌道也不能發(fā)生雜化。大的軌道也不能發(fā)生雜化。 、只有已知分子幾何構(gòu)型

29、，才能確定中心原子、只有已知分子幾何構(gòu)型，才能確定中心原子的雜化類型。的雜化類型。 、在不同的分子或原子團(tuán)中，同一種中心原子、在不同的分子或原子團(tuán)中，同一種中心原子在不同共價分子中可以采取不同的雜化類型。在不同共價分子中可以采取不同的雜化類型。 Numberof effectivepairsArrangement of pairsHybridization requiredLinearsp2Trigonalplanarsp23Tetrahedralsp34Trigonalbipyramidalsp3d5Octahedralsp3d26Summary of hybrid orbital theo

30、ry1.什么叫什么叫“雜化雜化”？什么叫？什么叫“雜化軌道雜化軌道”？雜化理論小結(jié)雜化理論小結(jié)所謂雜化是指在形成分子時，由于原子的相互影響，所謂雜化是指在形成分子時，由于原子的相互影響，若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來，重新組若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組能量相等的新軌道，所形成的新軌道就叫雜合成一組能量相等的新軌道，所形成的新軌道就叫雜化化軌道軌道，其組合的過程叫做，其組合的過程叫做雜化雜化；2.雜化軌道的數(shù)目雜化軌道的數(shù)目:等于參加雜化的原子軌道數(shù)目；等于參加雜化的原子軌道數(shù)目；3.雜化軌道的形狀（角度分布圖）；雜化軌道的形狀（角度分布圖）；雜化軌道的形狀為一

31、頭大一頭小，形象的說法為葫蘆雜化軌道的形狀為一頭大一頭小，形象的說法為葫蘆狀，而以較大的一頭重疊成鍵；狀，而以較大的一頭重疊成鍵；4 為什么要雜化？為什么要雜化？ 成鍵時原子軌道重疊越多，成鍵能力就越強，體系成鍵時原子軌道重疊越多，成鍵能力就越強，體系的能量就越低，形成的鍵就越牢固，所形成的分子就越的能量就越低，形成的鍵就越牢固，所形成的分子就越穩(wěn)定。穩(wěn)定。原子軌道雜化以后，角度分布更為集中，方向性原子軌道雜化以后，角度分布更為集中，方向性更強了，可使成鍵原子間的重疊部分增大，成鍵能力增更強了，可使成鍵原子間的重疊部分增大，成鍵能力增強。強。5. 雜化的條件？雜化的條件？ 參加雜化的軌道一般能

32、量相近；參加雜化的軌道一般能量相近； 雜化軌道成鍵后體系的能量必須低于未雜化軌道成雜化軌道成鍵后體系的能量必須低于未雜化軌道成 鍵的能量；鍵的能量；6雜化的方式：雜化的方式：ns與與np雜化方式一般有三種（非過渡元素），即：雜化方式一般有三種（非過渡元素），即：sp、sp2、sp3；一定條件下一定條件下d軌道也可以參加雜化。軌道也可以參加雜化。7雜化的類型：雜化的類型：即按參加雜化的原子軌道分：即按參加雜化的原子軌道分：sp、sp2、sp3 、sp3d、sp3d2等；等；按雜化軌道中填加的電子種類分為等性雜化和不等性雜化：按雜化軌道中填加的電子種類分為等性雜化和不等性雜化： 等性雜化：等性雜化

33、：雜化軌道中填充的全部是成鍵電子對。例雜化軌道中填充的全部是成鍵電子對。例BeCl2、BF3、CCl4 不等性雜化：不等性雜化：雜化軌道中填充的既有成鍵電子對，也有雜化軌道中填充的既有成鍵電子對，也有孤電子對。例：氨分子、水分子：孤電子對。例：氨分子、水分子：用雜化軌道理論解釋下面問題：用雜化軌道理論解釋下面問題： NH3、H2O 的鍵角為什么比的鍵角為什么比 CH4 ??？小？CO2 的鍵角為何是的鍵角為何是180？ 乙烯為何取乙烯為何取120 的鍵角？的鍵角？ 在在 BCl3 和和 NCl3 分子中，中心原子的氧化數(shù)和配體數(shù)都相同，分子中，中心原子的氧化數(shù)和配體數(shù)都相同， 為什么兩者的空間分

34、子結(jié)構(gòu)卻不同？為什么兩者的空間分子結(jié)構(gòu)卻不同？ 在在 sp2 和和 sp 雜化軌道雜化軌道中，是否也存在不等性雜化？各舉一例！中，是否也存在不等性雜化？各舉一例！、價層電子對互斥理論（、價層電子對互斥理論（VSEPRVSEPR理論理論） （valence Shell Electron Pair Repulsionvalence Shell Electron Pair Repulsion）19401940，Sidgwick and Powell Sidgwick and Powell （）基本思想（）基本思想 在共價分子或共價型離子中，中心原子周圍的在共價分子或共價型離子中，中心原子周圍的電子對

35、（成鍵電子對和孤對電子對）所占空間電子對（成鍵電子對和孤對電子對）所占空間盡可能采用使之本身受到的盡可能采用使之本身受到的靜電排斥最小靜電排斥最小的理的理想的幾何構(gòu)型，即盡可能使中心原子周圍的各想的幾何構(gòu)型，即盡可能使中心原子周圍的各電子對的距離達(dá)到最大電子對的距離達(dá)到最大 當(dāng)電子對數(shù)目為當(dāng)電子對數(shù)目為2 2、3 3、4 4、5 5、6 6時，分別采用直時，分別采用直線、三角形、正四面體、三角雙錐和正八面體線、三角形、正四面體、三角雙錐和正八面體 確定中心原子的價電子對數(shù)目，其包括確定中心原子的價電子對數(shù)目，其包括成鍵成鍵電子對電子對和和孤對電子對孤對電子對數(shù)目。數(shù)目。 （）判斷分子幾何構(gòu)型的

36、步驟：（）判斷分子幾何構(gòu)型的步驟：方法方法1 1稱為稱為“加法加法” ： （a）計算共價分子或共價型離子的價電子總數(shù)(n v) PCl5 n v = 5 + 5 7 = 40 ClF3 n v = 4 7 = 28（b）n v 8 = 商(1) -余數(shù)(1) ，商(1) = 成鍵電子對數(shù) (c）余數(shù)(1) 2 = 商(2) - 余數(shù)=1或0, 商(2) = 孤對電子對數(shù)； （d）商(1) + 商(2) = 中心原子的雜化軌道數(shù)（若余數(shù)為1，則也當(dāng)作一對孤對電子對看待）；4PCl6PCl方法方法2 2稱為稱為“減法減法” ：1. 1.把共價分子記作把共價分子記作ABnABn ，A A為中心原子，

37、為中心原子，B B為所有與中為所有與中心原子直接相連的配位原子。心原子直接相連的配位原子。 2把中心原子(A)的價電子給每個配位原子(B)，使每個配位原子(B)成為8電子構(gòu)型（H為2電子構(gòu)型）3若中心原子還剩余價電子，那么剩余的價電子數(shù)除以2，記作記作EmEm 共價分子記為共價分子記為ABABn nE Emm。n+mn+m為總的價電子數(shù)目，也就是為總的價電子數(shù)目，也就是中心原子的雜化軌道數(shù)。中心原子的雜化軌道數(shù)。 按照理想的幾何構(gòu)型，畫出分子幾何構(gòu)型圖。按照理想的幾何構(gòu)型，畫出分子幾何構(gòu)型圖。如果中心原子周圍只有成鍵電子對，則每一如果中心原子周圍只有成鍵電子對，則每一個電子對連接一個配位原子，

38、電子對在空間斥力個電子對連接一個配位原子，電子對在空間斥力最小的排布方式，就是分子穩(wěn)定的幾何構(gòu)型最小的排布方式，就是分子穩(wěn)定的幾何構(gòu)型 CHCH4 4，SFSF6 6 ， ， ， 等等如果價電子對中含孤對電子，則分子的幾何構(gòu)如果價電子對中含孤對電子，則分子的幾何構(gòu)型與價電子對排布的方式不同，除去孤電子對型與價電子對排布的方式不同，除去孤電子對的位置，為分子的幾何構(gòu)型。的位置，為分子的幾何構(gòu)型。 4PCl5PCl6PCl如果遇到存在幾種可能的空間構(gòu)型時，要選如果遇到存在幾種可能的空間構(gòu)型時，要選擇最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)式，即各電子對間的排斥力最小擇最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)式，即各電子對間的排斥力最小 各電子對之間各電

39、子對之間排斥力的大小順序排斥力的大小順序：孤對電子對孤對電子對- -孤對電子對孤對電子對孤對電子對孤對電子對- -雙鍵雙鍵孤孤對電子對對電子對- -單鍵單鍵雙鍵雙鍵- -雙鍵雙鍵雙鍵雙鍵- -單鍵單鍵單鍵單鍵- -單鍵單鍵 （）實例（）實例 CClCCl正四面體正四面體ClOClO 三角錐形三角錐形 IFIF AB2E3 直線型直線型 d. ClFd. ClF3 3 AB3E2 (I) (II) (III)(I) (II) (III)T T型型 6PCl3I結(jié)論：對于ABnEm型共價分子而言，若m=0，則共價分子的幾何構(gòu)型等于雜化軌道幾何構(gòu)型若m 0，對于中心原子采取sp3d雜化的共價分子，首

40、先把孤電子對放在三角平面內(nèi)，再把雙錐放在三角平面內(nèi)。試判斷下列物種的中心原子雜化類型和幾何構(gòu)型。（1）XeOF2 （2）I3- （3）TeCl4 （4）XeF4XeOFFIIITeClClClClXeFFFF （4 4）VSEPRVSEPR適用范圍適用范圍 a. a. 適用于主族元素的共價分子或離子團(tuán)適用于主族元素的共價分子或離子團(tuán) b. b. 適用于適用于ABABn nE Emm共價分子，即只有一個中心原共價分子，即只有一個中心原子，其它都是配位原子子，其它都是配位原子 過渡元素可以用（過渡元素可以用（n-1)dn-1)d軌道參與雜化軌道參與雜化 c. c.若中心原子若中心原子A A上孤電子

41、對參與成鍵，其分子上孤電子對參與成鍵，其分子幾何構(gòu)型不能用幾何構(gòu)型不能用VSEPRVSEPR理論來判斷，因為該共理論來判斷，因為該共價分子已不屬于價分子已不屬于ABABn nE Emm型。型。 ? ?判斷判斷 OF2 分子的基本形狀分子的基本形狀. . 、鍵角的討論、鍵角的討論 （1 1）不同的雜化類型，鍵角不同。）不同的雜化類型，鍵角不同。 （2 2）孤對電子的負(fù)電集中，將排斥其余成鍵電對，）孤對電子的負(fù)電集中，將排斥其余成鍵電對，使鍵角變小。使鍵角變小。 NH3 NH3 構(gòu)型四面體構(gòu)型四面體 分子構(gòu)型三角錐分子構(gòu)型三角錐 鍵角鍵角 HNH HNH 為為 107 107，這是由于孤對電子對，

42、這是由于孤對電子對 NNH H 成成鍵電對的排斥，使鍵電對的排斥，使 109 1092828變小的原因。變小的原因。在相同雜化類型條件下，孤對電子對越多，成鍵電在相同雜化類型條件下，孤對電子對越多，成鍵電子對之間的鍵角越小。子對之間的鍵角越小。 CHCH4 4,NH,NH3 3, H, H2 2O,O,鍵角越來越小鍵角越來越小 （3 3）在相同的雜化類型和孤對電子對條件下：）在相同的雜化類型和孤對電子對條件下： 中心原子的電負(fù)性越大，鍵角越大。中心原子的電負(fù)性越大，鍵角越大。 中心電負(fù)性的影響中心電負(fù)性的影響 NH3 HNH 107 鍵角依次減小，如何解釋？鍵角依次減小，如何解釋？ PH3 H

43、PH 93 AsH3 HAsH 92 SbH3 HSbH 91 配體一致，中心電負(fù)性大，使成鍵電對距中心近，配體一致，中心電負(fù)性大，使成鍵電對距中心近，于是相互間距離小。故斥力使鍵角變大，以達(dá)平衡。如于是相互間距離小。故斥力使鍵角變大，以達(dá)平衡。如 NHNH3 3 中中 HHN NH H 鍵角鍵角大些，而大些，而 SbHSbH3 3 中中 H HSbSbH H 鍵角鍵角小些。小些。 配體電負(fù)性的影響配體電負(fù)性的影響 中心相同，配體電負(fù)性大時，成鍵電對距離中心遠(yuǎn)，于是相中心相同，配體電負(fù)性大時，成鍵電對距離中心遠(yuǎn)，于是相互間距離大，鍵角可以小些。故有：互間距離大，鍵角可以小些。故有： PCl3

44、( 100 ) PBr3 ( 101.5 ) HCCl H2 2C=CHCl HCCClC=CHCl HCCClH2C=CHCl：兩個：兩個C原子和原子和Cl原子形成離域原子形成離域鍵鍵HCCCl：兩個離域：兩個離域鍵鍵例題：試比較例題：試比較COCO2 2，COCO和丙酮中碳和丙酮中碳- -氧鍵鍵長大氧鍵鍵長大小次序，并說明理由小次序，并說明理由COCOC OO 34 (2個個)CO三個分子中碳三個分子中碳-氧鍵長大小次序為：氧鍵長大小次序為：丙酮丙酮CO2CO丙酮分子中的碳丙酮分子中的碳-氧鍵為一般雙鍵，鍵長最長。氧鍵為一般雙鍵，鍵長最長。CO2分子中除形成分子中除形成鍵外還形鍵外還形成兩

45、個離域成兩個離域鍵鍵 。雖然碳。雖然碳-氧鍵鍵級也為氧鍵鍵級也為2，但由于離域，但由于離域鍵的生成使鍵能較鍵的生成使鍵能較大，鍵長較短，但比一般三鍵要長。在大，鍵長較短，但比一般三鍵要長。在CO分子中，形成一個分子中，形成一個鍵、一個鍵、一個鍵和鍵和一個一個配鍵，鍵級為配鍵，鍵級為3，因而碳，因而碳-氧鍵鍵長最短。氧鍵鍵長最短。丙酮、丙酮、CO2和和CO分子中碳分子中碳-氧鍵鍵長分別為氧鍵鍵長分別為121pm，116pm和和113pm。CO24 4、鍵角（、鍵角（Bond AngleBond Angle） 分子中相鄰兩個鍵之間的夾角分子中相鄰兩個鍵之間的夾角 表征分子空間結(jié)構(gòu)的一個重要參數(shù)表征

46、分子空間結(jié)構(gòu)的一個重要參數(shù) 通過光譜實驗或衍射方法測得通過光譜實驗或衍射方法測得 5 5、鍵的極性、鍵的極性 根據(jù)成鍵原子電負(fù)性的差異，根據(jù)成鍵原子電負(fù)性的差異，共價鍵共價鍵：非極性共價鍵：非極性共價鍵 電子云密度最大區(qū)域在兩原子中間電子云密度最大區(qū)域在兩原子中間 極性共價鍵極性共價鍵 電子云密度最大區(qū)域靠近電負(fù)性大的原子電子云密度最大區(qū)域靠近電負(fù)性大的原子 共價鍵極性的標(biāo)度：共價鍵極性的標(biāo)度：偶極矩偶極矩 q qd dq q是正、負(fù)兩極的電量，是正、負(fù)兩極的電量，d d為正、負(fù)兩極的距離為正、負(fù)兩極的距離偶極矩偶極矩是矢量，其方向是從正極到負(fù)極是矢量，其方向是從正極到負(fù)極單位：德拜單位：德拜

47、 (Debye)(Debye) ，1D 1D 3.333.331010-30-30cmcm。 成鍵原子的電負(fù)性相差越大，成鍵原子的電負(fù)性相差越大，偶極矩偶極矩就越大，就越大，鍵的極性越大鍵的極性越大 6 6、分子的極性、分子的極性 如果正、負(fù)電荷中心不重合在同一點上，那么這兩個如果正、負(fù)電荷中心不重合在同一點上，那么這兩個中心又可稱作分子的兩個極（正極和負(fù)極），這樣的中心又可稱作分子的兩個極（正極和負(fù)極），這樣的分子就具有極性分子就具有極性 “電荷中心電荷中心” ” 非極性分子非極性分子 H H2 2、OO2 2、NN2 2、BFBF3 3、CHCH4 4 等等 極性分子極性分子 HClHCl

48、、H H2 2OO、HFHF、COCO等等 * * 判斷分子是極性、非極性的判斷分子是極性、非極性的? ? 雙原子分子，分子的極性與鍵的極性一致；雙原子分子，分子的極性與鍵的極性一致；雙原子分子，鍵的極性越強。分子的偶極矩越大。 COCO 或 氧原子的電負(fù)性(3.44)比碳原子的電負(fù)性(2.55)高出許多，但 CO的 = 0.112D太小。原因？配鍵 多原子分子，視分子的組成和分子的幾何構(gòu)多原子分子，視分子的組成和分子的幾何構(gòu)型而定。型而定。H2O,CH4分子中分子中 O-H和和C-H鍵都有極性，鍵都有極性，H2O是極性分子是極性分子 CH4非極性分子非極性分子五、分子間作用力五、分子間作用力

49、 分子間力與化學(xué)鍵相比很弱，即使在固體中它分子間力與化學(xué)鍵相比很弱，即使在固體中它也只有化學(xué)鍵強度的百分之一到十分之一也只有化學(xué)鍵強度的百分之一到十分之一 范德華力范德華力決定物質(zhì)的熔點、沸點和硬度等物理化學(xué)性決定物質(zhì)的熔點、沸點和硬度等物理化學(xué)性質(zhì)的一個重要因素質(zhì)的一個重要因素 根據(jù)分子間力產(chǎn)生的原因分類：根據(jù)分子間力產(chǎn)生的原因分類： 1 1、取向力（、取向力（orientation forceorientation force） 存在于極性分子之間存在于極性分子之間 由于固有偶極（永久偶極）的取向而產(chǎn)生的靜由于固有偶極（永久偶極）的取向而產(chǎn)生的靜電作用力電作用力 +_+_分子離得較遠(yuǎn)+_+

50、_ 較近時發(fā)生取向取向力與分子偶極矩的平方成正比，與絕對溫取向力與分子偶極矩的平方成正比，與絕對溫度成反比，與度成反比，與分子間距離的七次方成反比分子間距離的七次方成反比 0 1.89D b. p. 320.7C 333.5C偶極矩越大，范德華力越大，沸點越偶極矩越大，范德華力越大，沸點越高。2 2、誘導(dǎo)力（、誘導(dǎo)力（induction forceinduction force） 誘導(dǎo)偶極同極性分子的固有偶極間的作用力誘導(dǎo)偶極同極性分子的固有偶極間的作用力 分子的極化分子的極化 誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極 誘導(dǎo)力也會出現(xiàn)在誘導(dǎo)力也會出現(xiàn)在極性和極性分子極性和極性分子、離子和離、離子和離子以及離子和分子之

51、間（離子極化）子以及離子和分子之間（離子極化）, , 外電場消失時，誘導(dǎo)偶極就消失，分子又重新變成非極性分子外電場消失時，誘導(dǎo)偶極就消失，分子又重新變成非極性分子 誘導(dǎo)力與極性分子偶極矩的平方成正比，與誘導(dǎo)力與極性分子偶極矩的平方成正比，與被誘導(dǎo)分子的變形性（極化率）成正比，被誘導(dǎo)分子的變形性（極化率）成正比，與與分子間距離的七次方成反比分子間距離的七次方成反比，與溫度無關(guān)。，與溫度無關(guān)。 +_分子離得較遠(yuǎn)分子離得較遠(yuǎn)分子靠近時分子靠近時+_+_3 3、色散力（、色散力（dispersion forcedispersion force） 由于每個分子中的電子不斷運動和原子核的不斷振動，可以發(fā)生

52、瞬時的電由于每個分子中的電子不斷運動和原子核的不斷振動，可以發(fā)生瞬時的電子與原子核的相對位移，造成正、負(fù)電荷重心的分離，這樣產(chǎn)生的偶極稱子與原子核的相對位移，造成正、負(fù)電荷重心的分離，這樣產(chǎn)生的偶極稱為瞬時偶極為瞬時偶極 由于存在由于存在“瞬時偶極瞬時偶極”而產(chǎn)生的相互作用力而產(chǎn)生的相互作用力即色散力和相互作用分子的變形性成正比即色散力和相互作用分子的變形性成正比；色；色散力還與散力還與分子間距離的七次方成反比分子間距離的七次方成反比；色散力；色散力和相互作用分子的電離勢有關(guān)。和相互作用分子的電離勢有關(guān)。 +_一大段時間內(nèi)的大體情況每一瞬間非極性分子的瞬時偶極之間的相互作用+_+_+_+_ 色

53、散力的大小既依賴于分子的大小，也依賴于分子的形狀色散力的大小既依賴于分子的大小，也依賴于分子的形狀 丙烷、正丁烷和正戊烷均為直鏈化合物丙烷、正丁烷和正戊烷均為直鏈化合物( (可以忽略分子形狀的影可以忽略分子形狀的影響響), ), 色散力隨分子體積的增大而增大色散力隨分子體積的增大而增大, , 導(dǎo)致沸點按同一順序升高導(dǎo)致沸點按同一順序升高: : CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 b.p. -44.5 b.p. -0.5 b.p. 36 b.p. -44.

54、5 b.p. -0.5 b.p. 36 正戊烷、異戊烷和新戊烷三種異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量相同正戊烷、異戊烷和新戊烷三種異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量相同, , 色色散力隨分子結(jié)構(gòu)密實程度的增大而減小散力隨分子結(jié)構(gòu)密實程度的增大而減小, ,導(dǎo)致沸點按同一順序下降導(dǎo)致沸點按同一順序下降: : CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3CHCH2 2CHCHCHCH3 3 CH CH3 3C CCHCH3 3 CH CH3 3 CH CH3 3 b.p. 36 b.p. 28 b.p. 9.5 b.p. 36 b.p. 28 b.p. 9.5 色散

55、力不但普遍存在于各類分子之間，而且除極少數(shù)強極性分色散力不但普遍存在于各類分子之間，而且除極少數(shù)強極性分子子( (如如 HF，H2O) )外，大多數(shù)分子間力都以色散力為主外，大多數(shù)分子間力都以色散力為主. .4 4、總結(jié)、總結(jié) (1)(1)極性分子之間存在取向力、誘導(dǎo)力和色散力，在極極性分子之間存在取向力、誘導(dǎo)力和色散力，在極性分子和非極性分子之間存在誘導(dǎo)力和色散力，在性分子和非極性分子之間存在誘導(dǎo)力和色散力，在非極性分子與非極性分子之間存在色散力。非極性分子與非極性分子之間存在色散力。 不同情況下分子間力的組成不同；多數(shù)情況下，色不同情況下分子間力的組成不同；多數(shù)情況下，色散力還占據(jù)分子間力

56、的絕大部分。散力還占據(jù)分子間力的絕大部分。 (2) (2) 分子間力作用的范圍很?。ǚ肿娱g力作用的范圍很小（300300500pm500pm） (3)(3)分子間力與化學(xué)鍵：分子間力與化學(xué)鍵：分子間力即無飽和性和方向性，約比化學(xué)鍵鍵分子間力即無飽和性和方向性，約比化學(xué)鍵鍵能小能小1 1至至2 2個數(shù)量級，主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。個數(shù)量級，主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。 六、氫鍵（六、氫鍵（hydrogen bondhydrogen bond） 1. 1. 氫鍵的形成氫鍵的形成 分子中與高電負(fù)性原子分子中與高電負(fù)性原子X X以共價鍵相連的以共價鍵相連的H H原子，原子，和另一個分子中的高電負(fù)性原子和另

57、一個分子中的高電負(fù)性原子Y Y之間所形成的一之間所形成的一種弱的相互作用，稱為氫鍵種弱的相互作用，稱為氫鍵(XHY)(XHY)。氫鍵的。氫鍵的鍵長是指鍵長是指X X和和Y Y間的距離間的距離(XHY)(XHY)。 較小半徑、較大電負(fù)性、含孤電子對、帶有部較小半徑、較大電負(fù)性、含孤電子對、帶有部分負(fù)電荷的原子分負(fù)電荷的原子B (FB (F、OO、N) N) 氫鍵形成的條件：氫鍵形成的條件： 與電負(fù)性很大的原子與電負(fù)性很大的原子A A 形成強極性鍵的氫原子；形成強極性鍵的氫原子； 氫鍵存在的證明氫鍵存在的證明氫鍵（氫鍵（hydrogen band） 氫鍵和分子間作用力一樣，氫鍵和分子間作用力一樣，

58、也是很弱的力也是很弱的力. 與同系物性質(zhì)的不同就是與同系物性質(zhì)的不同就是由氫鍵引起的由氫鍵引起的. .The structure of ice2 2、氫鍵的性質(zhì)、氫鍵的性質(zhì)（1 1）存在分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵；）存在分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵；（2)2)比化學(xué)鍵弱，比比化學(xué)鍵弱，比van der Waalsvan der Waals力強；力強；（3 3）具有飽和性和方向性；）具有飽和性和方向性；飽和性飽和性 ：氫原子的體積小，與較大的：氫原子的體積小，與較大的X、Y接觸后，另一接觸后，另一個較大的原子就難于再向它靠近，所以氫鍵中氫的配位數(shù)個較大的原子就難于再向它靠近，所以氫鍵中氫的配位數(shù)一般為一般

59、為2方向性：方向性：H原子體積小，為了減少原子體積小，為了減少X和和Y之間的斥力，它之間的斥力，它們盡量遠(yuǎn)離，鍵角接近們盡量遠(yuǎn)離，鍵角接近180但分子內(nèi)氫鍵的鍵角不是但分子內(nèi)氫鍵的鍵角不是180NHNOHNFHNOHOFHF即即X X、Y Y的電負(fù)性越大，氫鍵越強，的電負(fù)性越大，氫鍵越強，X X、Y Y半徑半徑越小，氫鍵越強越小，氫鍵越強 （4 4）氫鍵的強弱順序）氫鍵的強弱順序3. 3. 氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 (i) (i) 水、冰具有不同尋常的性質(zhì)；水、冰具有不同尋常的性質(zhì)； (ii) (ii) 沸點的影響：分子間氫鍵可以提高物質(zhì)的沸沸點的影響：分子間氫鍵可以提高物質(zhì)的

60、沸點，而分子內(nèi)氫鍵可以降低物質(zhì)的沸點點，而分子內(nèi)氫鍵可以降低物質(zhì)的沸點 ：鄰鄰 硝基苯酚硝基苯酚(m.p. = 45(m.p. = 45，有分子內(nèi)氫鍵，有分子內(nèi)氫鍵) )；間間 硝基苯酚硝基苯酚(m.p. = 96)(m.p. = 96)，對對 硝基苯酚硝基苯酚(m.p. = 114(m.p. = 114，只有分子間氫鍵，只有分子間氫鍵) ) （iii iii）溶解度：在極性溶劑中，如果溶質(zhì)分子與溶）溶解度：在極性溶劑中，如果溶質(zhì)分子與溶劑分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。劑分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。 4. 4. 非常規(guī)型氫鍵非常規(guī)型氫鍵 (i) XH(i) XH氫鍵：