普通化學(xué) 第七章 化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)

1、7 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：7.1 化化 學(xué)學(xué) 鍵鍵 分子或晶體中直接相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用分子或晶體中直接相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用力稱為化學(xué)鍵。力稱為化學(xué)鍵。離子鍵：組成化學(xué)鍵的兩個原子間電負(fù)性差大于離子鍵：組成化學(xué)鍵的兩個原子間電負(fù)性差大于1.7，共價鍵：組成化學(xué)鍵的兩個原子間電負(fù)性差小于共價鍵：組成化學(xué)鍵的兩個原子間電負(fù)性差小于1.7，金屬鍵：金屬晶體中自由電子和金屬正離子之間的作用。金屬鍵：金屬晶體中自由電子和金屬正離子之間的作用。 NaCl晶體中鈉離子與氯離子之間、金屬晶體中鈉離子與氯離子之間、金屬銅中銅原子與銅原子之間，銅中銅原子與銅原子之間，

2、H2O中氫原子與中氫原子與氧原子之間各以什么鍵結(jié)合？氧原子之間各以什么鍵結(jié)合？思思 考考電負(fù)性電負(fù)性X: Na- 0.9, Cl 3.0, Cu- 1.9, H-2.1, O- 3.5 7.2 離子鍵理論離子鍵理論7.2.1 離子鍵的形成離子鍵的形成)2p(2sNa)Na(3s62e-mol496kJ1-11nnnI-1e2526348.7kJ molCl(3s 3P )Cl (3s 3p )nEnn NaCln靜電引力形成條件形成條件 XA - XB 1.7形成化學(xué)鍵形成化學(xué)鍵-450 kJmol-1 當(dāng)活潑金屬和活潑非金屬元素的原子互相接近當(dāng)活潑金屬和活潑非金屬元素的原子互相接近時，前者失

3、去電子形成正離子，后者得到電子形成時，前者失去電子形成正離子，后者得到電子形成負(fù)離子。正、負(fù)離子通過靜電相互作用結(jié)合成離子負(fù)離子。正、負(fù)離子通過靜電相互作用結(jié)合成離子型化合物。型化合物。 兩者電負(fù)性相差越大，形成的物質(zhì)離子性兩者電負(fù)性相差越大，形成的物質(zhì)離子性越強(qiáng)，經(jīng)實驗證實即使最強(qiáng)的離子鍵（越強(qiáng)，經(jīng)實驗證實即使最強(qiáng)的離子鍵（Cs-F）也含有也含有8%的共價成分，即仍存在原子軌道的重的共價成分，即仍存在原子軌道的重疊。疊。7.2.2 7.2.2 離子鍵的特點離子鍵的特點 本質(zhì)是靜電引力（庫侖引力）本質(zhì)是靜電引力（庫侖引力）2Rqqkf 沒有方向性和飽和性（庫侖引力的性質(zhì)所決定）沒有方向性和飽和

4、性（庫侖引力的性質(zhì)所決定）a. 可以從任何方向吸引相反電荷的離子；可以從任何方向吸引相反電荷的離子；b. 只要空間允許，每個離子可以吸引盡可只要空間允許，每個離子可以吸引盡可 能多的帶相反電荷的離子。能多的帶相反電荷的離子。CsClNaCl 鍵的離子性與元素的電負(fù)性有關(guān)。鍵的離子性與元素的電負(fù)性有關(guān)。配位數(shù)配位數(shù)（與一個離子相鄰的相反電荷離子的數(shù)目）（與一個離子相鄰的相反電荷離子的數(shù)目） 主要取決于正離子和負(fù)離子的半徑比。主要取決于正離子和負(fù)離子的半徑比。電負(fù)性相差越大，鍵的離子性越強(qiáng)。電負(fù)性相差越大，鍵的離子性越強(qiáng)。元素電負(fù)性相差元素電負(fù)性相差1.7，7.2.3 離子的特征離子的特征正離子通

5、常只由金屬原子形成，其電荷等于中性原子失正離子通常只由金屬原子形成，其電荷等于中性原子失去電子的數(shù)目。去電子的數(shù)目。離子鍵離子鍵的強(qiáng)度的強(qiáng)度正、負(fù)離正、負(fù)離子的性質(zhì)子的性質(zhì)離子化合離子化合物的性質(zhì)物的性質(zhì)取決于取決于取決于取決于（1） 離子電荷離子電荷離子是指帶有電荷的原子和基團(tuán)。離子是指帶有電荷的原子和基團(tuán)。負(fù)離子通常只由非金屬原子組成，其電荷負(fù)離子通常只由非金屬原子組成，其電荷 等于中性原子等于中性原子獲得電子的數(shù)目獲得電子的數(shù)目; 出現(xiàn)在離子晶體中的負(fù)離子還可以是多出現(xiàn)在離子晶體中的負(fù)離子還可以是多原子離子原子離子(SO42-). 離子電荷的不同會帶來物理或化學(xué)性質(zhì)的變化。離子電荷的不同

6、會帶來物理或化學(xué)性質(zhì)的變化。例如：例如： Fe2+, Fe3+, 顏色，氧化還原性完全不同。顏色，氧化還原性完全不同。（2）離子半徑（接觸半徑）離子半徑（接觸半徑） 嚴(yán)格講，離子半徑無法確定；嚴(yán)格講，離子半徑無法確定； 核間距等于（核間距等于（R R正正 + R+ R負(fù)負(fù)）；）； x-x-射線衍射法確定。射線衍射法確定。1) 對同一主族具有相同電荷的離子而言，半徑自上而下對同一主族具有相同電荷的離子而言，半徑自上而下逐漸增大。逐漸增大。 例如：例如： Li Na+ K+ Rb+ Cs+； F- Cl- Br- I-。2) 對同一元素的正離子而言對同一元素的正離子而言, 半徑隨離子電荷升高而減小

7、半徑隨離子電荷升高而減小. 例如例如: Fe3+ Fe2+3) 對等電子離子而言，半徑隨負(fù)電荷的降低和正電荷的對等電子離子而言，半徑隨負(fù)電荷的降低和正電荷的升高而減小升高而減小. 例如：例如： O2-F-Na+Mg2+Al3+。4)4) 相同電荷的過渡元素和內(nèi)過渡元素，正離子的半徑均相同電荷的過渡元素和內(nèi)過渡元素，正離子的半徑均隨原子序數(shù)的增加而減小。隨原子序數(shù)的增加而減小。5 5）對角線規(guī)則。）對角線規(guī)則。 離子半徑的大小反映了離子的相對大小，離子半徑的大小反映了離子的相對大小，是分析化合物物理性質(zhì)的重要依據(jù)之一。是分析化合物物理性質(zhì)的重要依據(jù)之一。 2電子構(gòu)型電子構(gòu)型1s2 如如Li+,

8、Be2+； 8電子構(gòu)型電子構(gòu)型ns2np6 如如 Na+, Mg2+, Al3+(3)(3) 離子的電子構(gòu)型；離子的電子構(gòu)型；單原子負(fù)離子通常具有穩(wěn)定的單原子負(fù)離子通常具有穩(wěn)定的 8 電子構(gòu)型，電子構(gòu)型，單原子正離子有多種外層電子構(gòu)型。單原子正離子有多種外層電子構(gòu)型。917電子構(gòu)型電子構(gòu)型ns2np6nd19， d區(qū)元素的離子。區(qū)元素的離子。18電子構(gòu)型電子構(gòu)型ns2np6nd10， ds 區(qū)離子及區(qū)離子及p 區(qū)高氧化態(tài)正離子。區(qū)高氧化態(tài)正離子。18 + 2 電子構(gòu)型電子構(gòu)型(n-1)s2p6d10 ns2， p 區(qū)長周期元素的低價態(tài)離子，區(qū)長周期元素的低價態(tài)離子， 如如Pb2+, Bi3+等

9、。等。7.2.4 晶格能晶格能1. 定義：定義：298.15 K，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，由氣態(tài)正、負(fù)離標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，由氣態(tài)正、負(fù)離子形成子形成 1 mol 離子晶體時所釋放的能量離子晶體時所釋放的能量, 以符號以符號U 表示；表示；rZZKU212. 晶格能的大小與晶體類型、電荷、離子晶格能的大小與晶體類型、電荷、離子 半徑都有關(guān)系；半徑都有關(guān)系；與與有關(guān)的常數(shù)有關(guān)的常數(shù)正負(fù)離子的電荷正負(fù)離子的電荷核間距核間距決定決定U U的因素有三個：的因素有三個：A A 晶體的類型晶體的類型主要因素；主要因素；B B 離子電荷離子電荷電荷大，作用力大，晶格能大，晶體的穩(wěn)電荷大，作用力大，晶格能大，晶體的穩(wěn)定性大，熔點

10、高；定性大，熔點高；C C 離子半徑離子半徑半徑大，作用力小，晶格能小，晶體的穩(wěn)半徑大，作用力小，晶格能小，晶體的穩(wěn)定性小，熔點低。定性小，熔點低。993 801747 6612 852 2 614 2 430 1 918+1,-1 +1,-1+1,-1 +1,-1+2,-2 +2,-2 +2,-2 +2,-2231 282298 323210 240 257 256 923 786 747 7043 791 3 401 3 223 3 054 Lattice energy and melting point of some ionic compounds Compound charge of

11、 the ions ro/pm U/kJmol- t (m. p.)/NaF NaCl NaBr NaIMgO CaO SrO BaO4.4.晶格能越大，正、負(fù)離子間結(jié)合力越強(qiáng)，相應(yīng)晶格能越大，正、負(fù)離子間結(jié)合力越強(qiáng)，相應(yīng) 晶體的熔點越高、硬度越大、壓縮系數(shù)和熱膨晶體的熔點越高、硬度越大、壓縮系數(shù)和熱膨 脹系數(shù)越小。脹系數(shù)越小。3. 晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，化合物的穩(wěn)定性晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，化合物的穩(wěn)定性 越大；越大；例例1 1：試判斷：試判斷NaNa的鹵化物的熔點高低。的鹵化物的熔點高低。解：離子解：離子F F- -、ClCl- -、BrBr- -、I I- - 的電荷數(shù)相同，離子半徑從

12、氟的電荷數(shù)相同，離子半徑從氟到碘增加，因此晶格能下降，熔點依次降低。到碘增加，因此晶格能下降，熔點依次降低。NaF：996； NaCl：801 ；NaBr：755 ；NaI：661 例例2 2： 比較下列物質(zhì)熔點的高低；比較下列物質(zhì)熔點的高低； （1 1） NaCl 和和 KCl (2) MgO 和和 NaCl7.3 共價鍵理論共價鍵理論1.1.定義：定義： 共價鍵是兩個原子共用成鍵電子對共價鍵是兩個原子共用成鍵電子對形成的化學(xué)鍵，成鍵電子對可以由兩個原子形成的化學(xué)鍵，成鍵電子對可以由兩個原子共同提供，也可以由一個原子單獨提供（后共同提供，也可以由一個原子單獨提供（后者習(xí)慣上稱為配位鍵）者習(xí)慣

13、上稱為配位鍵）路易斯價鍵理論路易斯價鍵理論-現(xiàn)代價鍵理論現(xiàn)代價鍵理論2. 要點：要點：a.形成共價鍵時，僅成鍵原子的外層軌道及其中的電子形成共價鍵時，僅成鍵原子的外層軌道及其中的電子參與作用；參與作用；b. 當(dāng)由兩個原子共同提供一對電子時，這對電子的自旋當(dāng)由兩個原子共同提供一對電子時，這對電子的自旋方向必須相反，同時這兩個電子的原子軌道發(fā)生最大方向必須相反，同時這兩個電子的原子軌道發(fā)生最大程度的重疊，在兩個原子核間形成密集的電子云，系程度的重疊，在兩個原子核間形成密集的電子云，系統(tǒng)能量降低，形成共價鍵。統(tǒng)能量降低，形成共價鍵。+成鍵成鍵+不成鍵不成鍵+共價鍵的本質(zhì)：原子軌道的最大重疊共價鍵的本

14、質(zhì)：原子軌道的最大重疊 上面的圖形反映出兩原子間通過共用電子對相連形上面的圖形反映出兩原子間通過共用電子對相連形成分子，是基于電子定域于兩原子之間，形成了一個密成分子，是基于電子定域于兩原子之間，形成了一個密度相對大的電子云（負(fù)電性），這就是價鍵理論的基礎(chǔ)度相對大的電子云（負(fù)電性），這就是價鍵理論的基礎(chǔ). . H2分子的形成分子的形成l共價鍵的形成條件為：共價鍵的形成條件為：鍵合雙方各提供自旋方向相反的未成對電子；鍵合雙方各提供自旋方向相反的未成對電子；鍵合雙方原子軌道應(yīng)盡可能最大程度地重疊；鍵合雙方原子軌道應(yīng)盡可能最大程度地重疊；能量最低原理。能量最低原理。形成共價鍵的兩個原子軌道的對稱性必

15、須匹配形成共價鍵的兩個原子軌道的對稱性必須匹配; ;3. 3. 共價鍵的特征共價鍵的特征 具有飽和性（是指每種元素的原子能提供用于形具有飽和性（是指每種元素的原子能提供用于形共價鍵的軌道數(shù)是一定的）共價鍵的軌道數(shù)是一定的）H Cl例如例如：H O HN N+共價鍵飽和性 具有方向性（每種元素的原子能提供用于形成共具有方向性（每種元素的原子能提供用于形成共價鍵的軌道是具有一定的方向）價鍵的軌道是具有一定的方向）+鍵：重疊軌道的電子云密度沿鍵軸方向的投影為圓形，鍵：重疊軌道的電子云密度沿鍵軸方向的投影為圓形，表明電子云密度繞鍵軸（原子核之間的連線）對稱表明電子云密度繞鍵軸（原子核之間的連線）對稱.

16、 . 形象形象的稱為的稱為“頭碰頭頭碰頭”.”.ss 鍵鍵sp 鍵鍵pp 鍵鍵 鍵：重疊軌道的電子云密度繞鍵軸不完全對稱鍵：重疊軌道的電子云密度繞鍵軸不完全對稱. 形象的稱為形象的稱為“肩并肩肩并肩”.pp 鍵鍵4.4.共價鍵的類型共價鍵的類型l 如果兩原子形成共價單鍵，此鍵必為如果兩原子形成共價單鍵，此鍵必為 鍵，鍵，若是多鍵，則有一個若是多鍵，則有一個 鍵，其余為鍵，其余為 鍵。鍵。電子云重疊程度電子云重疊程度 鍵鍵 鍵鍵 成鍵電子云的流動性成鍵電子云的流動性 鍵鍵 鍵鍵 參加反應(yīng)的活潑性參加反應(yīng)的活潑性 鍵鍵 鍵鍵5. 5. 鍵參數(shù)鍵參數(shù) l鍵長：鍵長：分子中兩個原子核間的平均距離，分子

17、中兩個原子核間的平均距離，l鍵角：鍵角：分子中鍵與鍵之間的夾角。分子中鍵與鍵之間的夾角。l鍵能：鍵能：描述化學(xué)鍵強(qiáng)弱的物理量。描述化學(xué)鍵強(qiáng)弱的物理量。定義：在定義：在298 K 和和100 kPa下將下將1mol氣態(tài)雙原子分氣態(tài)雙原子分 子斷裂成子斷裂成2 mol氣態(tài)原子所需要的能量。氣態(tài)原子所需要的能量。一般來說，鍵能越高，共價鍵越穩(wěn)定。一般來說，鍵能越高，共價鍵越穩(wěn)定。多原子分子多原子分子-平均鍵能平均鍵能l鍵的極性：鍵的極性：根據(jù)化學(xué)鍵的正、負(fù)電荷中心是否重合來判斷。根據(jù)化學(xué)鍵的正、負(fù)電荷中心是否重合來判斷。極性共價鍵極性共價鍵非極性共價鍵非極性共價鍵 鍵的極性大小取決于兩原子的電負(fù)性差

18、。鍵的極性大小取決于兩原子的電負(fù)性差。電負(fù)性差逐漸增大電負(fù)性差逐漸增大共價鍵共價鍵 離子鍵離子鍵現(xiàn)代價鍵理論現(xiàn)代價鍵理論 共價鍵的形成，特征，類型共價鍵的形成，特征，類型按照價鍵理論推測按照價鍵理論推測H2O的鍵角？的鍵角？ 90 ？ 104.57.4 軌道雜化理論軌道雜化理論1. 在形成分子的過程中，為增強(qiáng)軌道的有效重疊程在形成分子的過程中，為增強(qiáng)軌道的有效重疊程 度，增強(qiáng)成鍵能力，同一原子內(nèi)度，增強(qiáng)成鍵能力，同一原子內(nèi)能量相近能量相近、類型類型 不同不同的原子軌道傾向于混雜起來，組合成新的軌的原子軌道傾向于混雜起來，組合成新的軌 道，叫做雜化軌道。道，叫做雜化軌道。 由原子軌道組合成分子軌

19、道的過程稱作軌道雜化。由原子軌道組合成分子軌道的過程稱作軌道雜化。7.4.1 基本要點基本要點合理地解釋了分子空間構(gòu)型合理地解釋了分子空間構(gòu)型2. 參加雜化的軌道數(shù)目與形成的雜化軌道參加雜化的軌道數(shù)目與形成的雜化軌道數(shù)目相數(shù)目相 等等，但雜化軌道的電子云分布不同于原來的軌，但雜化軌道的電子云分布不同于原來的軌 道，方向也與原軌道不同（軌道雜化前后總能道，方向也與原軌道不同（軌道雜化前后總能 量不變）；量不變）；4. 雜化軌道之間盡可能地減少相互影響，采用相雜化軌道之間盡可能地減少相互影響，采用相 互影響最小的最大鍵角，與其它原子軌道成鍵互影響最小的最大鍵角，與其它原子軌道成鍵 時一般采取時一般

20、采取“頭碰頭頭碰頭”方式重疊形成方式重疊形成鍵。鍵。3. 雜化時，一般電子激發(fā)到空軌道形成單電子，激雜化時，一般電子激發(fā)到空軌道形成單電子，激 發(fā)所需能量用成鍵放出的能量予以補(bǔ)償；發(fā)所需能量用成鍵放出的能量予以補(bǔ)償；7.4.2 雜化軌道類型與分子的空間構(gòu)型雜化軌道類型與分子的空間構(gòu)型1. sp雜化與直線型分子雜化與直線型分子理論上能量相近的原子軌道都可以形成雜化軌道理論上能量相近的原子軌道都可以形成雜化軌道 如：如： sp, sp2, sp3; dsp2, dsp3, d2sp3; sp3d, sp3d2等等 ns, np 軌道能量相近，一個軌道能量相近，一個ns軌道和一個軌道和一個np軌道參

21、與雜化，形成兩個軌道參與雜化，形成兩個sp雜化軌道，兩個雜雜化軌道，兩個雜化軌道的夾角化軌道的夾角180,未參加雜化的未參加雜化的2個個p軌道與雜軌道與雜化軌道垂直?；壍来怪?。以以BeCl2為例說明成鍵過程為例說明成鍵過程Be: 2s2 2s2p2s2psp2p激發(fā)激發(fā) 雜化雜化3px2sp-p成鍵成鍵Hybrid orbital+ZnCl2, CdCl2, HgCl2, Hg(CH3)2, HCCH都是直線型分子都是直線型分子2. sp2. sp2 2 雜化和平面三角型分子雜化和平面三角型分子 一條一條ns軌道和兩條軌道和兩條np軌道雜化成三條軌道雜化成三條sp2雜化雜化軌道，各軌道間夾角

22、為軌道，各軌道間夾角為120， 在一個平面上，另在一個平面上，另一個一個p軌道與該平面垂直。軌道與該平面垂直。BF3為三角形構(gòu)型為三角形構(gòu)型B: 2s22p1F: 3s23p5 sp2雜化雜化2s2p軌道軌道2s2p2s2p激發(fā)激發(fā) 雜化雜化 sp22px3sp2-p成鍵成鍵+雜化軌道理論認(rèn)為：雜化軌道理論認(rèn)為：BCl3, BBr3, SO3, CO32-, NO3-中，中心原子均采用中，中心原子均采用sp2雜化軌道參與成鍵，具有平雜化軌道參與成鍵，具有平面三角形結(jié)構(gòu)。面三角形結(jié)構(gòu)。實驗測得，乙烯分子中，實驗測得，乙烯分子中，6個原子在一個平面內(nèi)，鍵個原子在一個平面內(nèi)，鍵角約角約120，雜化軌

23、道理論認(rèn)為，乙烯中，雜化軌道理論認(rèn)為，乙烯中，C采取采取sp2雜雜化。化。CCHHHH3. sp3. sp3 3 雜化和相關(guān)分子結(jié)構(gòu)雜化和相關(guān)分子結(jié)構(gòu) 1個個s軌道和軌道和3個個p軌道雜化成軌道雜化成4個個sp3雜化軌雜化軌道，雜化軌道間的夾角為道，雜化軌道間的夾角為10928，即由正四，即由正四面體中心指向面體中心指向4個頂點。個頂點。2p2s2s2psp3sp3雜化雜化激發(fā)激發(fā) 雜化雜化Hybrid orbital +4sp3-s成鍵成鍵 CCl4, SiCl4, SO42-, ClO4-， C(金剛石金剛石),等均由等均由sp3雜化軌道參與成鍵，正四面體構(gòu)型。雜化軌道參與成鍵，正四面體構(gòu)

24、型。等性雜化：各雜化軌道成分相同，每個軌道上有等性雜化：各雜化軌道成分相同，每個軌道上有 一個未成對電子。一個未成對電子。4. 不等性雜化：不等性雜化： 含有孤電子對的軌道或空軌道參與雜含有孤電子對的軌道或空軌道參與雜 化，雜化后軌道成分不同?；?，雜化后軌道成分不同。NH3為三角錐形分子，為三角錐形分子，N 采取采取sp3不等性雜化不等性雜化sp3雜化雜化18107HNH雜化軌道空間取向為四面體型。雜化軌道空間取向為四面體型。H2O呈呈“V”字型，字型，O原子采取原子采取 sp3 不等性雜化不等性雜化;30104HOHp2s2sp3 3 雜化雜化sp3SO2為為“V ”字形結(jié)構(gòu)，字形結(jié)構(gòu)，S:

25、 3s23p4 O: 2s22p4不等性不等性sp2雜化軌道成鍵，雜化軌道成鍵，OSO43激發(fā)S:O:形成離域大形成離域大鍵鍵SO3： sp2等性雜化等性雜化 S的一個電子激發(fā)到的一個電子激發(fā)到d軌道上，然后軌道上，然后三個含單電子的三個含單電子的s,p,p雜化成三個雜化成三個sp2雜化雜化軌道分別和氧成鍵，軌道分別和氧成鍵，S的孤對電子，的孤對電子，d電電子，和三個氧的另外單電子，形成大子，和三個氧的另外單電子，形成大46鍵。鍵。H3O+ ，NH4+ 離子構(gòu)型離子構(gòu)型7.6 分子間力和氫鍵分子間力和氫鍵7.6.1 分子的極性分子的極性非極性鍵：同種元素兩原子間的化學(xué)鍵（一般）非極性鍵：同種元

26、素兩原子間的化學(xué)鍵（一般）極性鍵：非同種元素兩原子間形成的化學(xué)鍵，極性鍵：非同種元素兩原子間形成的化學(xué)鍵， 共用電子對偏向電負(fù)性較大的一方。共用電子對偏向電負(fù)性較大的一方。l鍵的極性鍵的極性描述鍵的極性的物理量描述鍵的極性的物理量 -鍵矩鍵矩,鍵矩是矢量，方向由正到負(fù)，鍵矩是矢量，方向由正到負(fù)， 單位單位 Cm鍵矩的大小主要決定于成鍵兩原子的電負(fù)性差。鍵矩的大小主要決定于成鍵兩原子的電負(fù)性差。m m = q d比較比較HI ，HBr ，HCl ， HF 極性的大小。極性的大小。描述分子極性大小的物理量描述分子極性大小的物理量-偶極矩偶極矩()偶極矩等于分子中各鍵矩的矢量和。偶極矩等于分子中各鍵

27、矩的矢量和。l分子的極性分子的極性雙原子分子雙原子分子單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物多原子分子：多原子分子： 均由非極性鍵組成的分子非極性；均由非極性鍵組成的分子非極性； 極性鍵組成的分子的極性由分子空間構(gòu)型確定。極性鍵組成的分子的極性由分子空間構(gòu)型確定。非極性分子：分子中正、負(fù)電荷中心重合（中心對稱）非極性分子：分子中正、負(fù)電荷中心重合（中心對稱）極性分子：分子中正、負(fù)電荷中心不重合（中心不對稱）極性分子：分子中正、負(fù)電荷中心不重合（中心不對稱）偶極：正負(fù)電荷中心不重合偶極：正負(fù)電荷中心不重合,分子存在正負(fù)兩級分子存在正負(fù)兩級,稱為偶極稱為偶極 如果分子的偶極矩是本身固有的，此偶極稱為固有偶如果分子的

28、偶極矩是本身固有的，此偶極稱為固有偶極或永久偶極；極性分子極或永久偶極；極性分子 若是在外電場作用下，分子正負(fù)電荷中心發(fā)生變化而若是在外電場作用下，分子正負(fù)電荷中心發(fā)生變化而引起的偶極，稱為分子的誘導(dǎo)偶極。引起的偶極，稱為分子的誘導(dǎo)偶極。分子分子CO2, CCl4, CH4 是否有極性？是否有極性？H2O, NH3, CH3Cl 是否有極性？是否有極性？由偶極矩可以預(yù)測分子構(gòu)型，由偶極矩可以預(yù)測分子構(gòu)型，由分子構(gòu)型也可預(yù)測分子是否有極性。由分子構(gòu)型也可預(yù)測分子是否有極性。HgCl2 0 SO2 = 5.28 直線型分子直線型分子 V型型HHHHClClClClClHHH0 0 1.94 D1D

29、 = 3.33510-30 CmCClClClClCClHHHCHHHH分子分子雜化形式雜化形式分子構(gòu)型分子構(gòu)型分子極性分子極性示例示例AB2sp等性等性線形線形非極性非極性CO2, BeCl2AB3sp2等性等性平面三角平面三角非極性非極性BF3, SO3sp3不等性不等性AB2角型角型極性極性H2O, SF2AB3三角錐三角錐極性極性NH3AB4sp3等性等性 正四面體正四面體 非極性非極性CH4, NH4+雜化軌道與分子極性雜化軌道與分子極性7.6.2 分子間力分子間力 分子間作用力又稱范德華力，分子間作用力又稱范德華力， 比化學(xué)鍵要弱得多，比化學(xué)鍵要弱得多， 存在于所有分子中。存在于所

30、有分子中。包含取向力、誘導(dǎo)力、色散力。包含取向力、誘導(dǎo)力、色散力。1. 1. 取向力取向力距離較遠(yuǎn)時距離較近時相互接近分子固有偶極之間的作用力，存在于極性分子中。分子固有偶極之間的作用力，存在于極性分子中。極性分子固有的偶極叫永久偶極或固有偶極極性分子固有的偶極叫永久偶極或固有偶極2. 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 固有偶極與誘導(dǎo)偶極之間的作用力，存在于極性分固有偶極與誘導(dǎo)偶極之間的作用力，存在于極性分子之間或極性分子與非極性分子之間。子之間或極性分子與非極性分子之間。+-+-非極性分子在極性分子誘導(dǎo)下產(chǎn)生的偶極叫誘導(dǎo)偶極非極性分子在極性分子誘導(dǎo)下產(chǎn)生的偶極叫誘導(dǎo)偶極3. 3. 色散力色散力 色散力存在于所有

31、分子之間，同類型分子距離相等色散力存在于所有分子之間，同類型分子距離相等時，相對分子質(zhì)量越大，其色散力越大。時，相對分子質(zhì)量越大，其色散力越大。由不斷運(yùn)動的電子和不停振動的原子核在某一瞬間的相對位由不斷運(yùn)動的電子和不停振動的原子核在某一瞬間的相對位移造成分子正、負(fù)電荷重心分離引起的偶極叫瞬間偶極。移造成分子正、負(fù)電荷重心分離引起的偶極叫瞬間偶極。范德華力的特點：范德華力的特點： 永遠(yuǎn)存在于分子間的弱相互作用；永遠(yuǎn)存在于分子間的弱相互作用； 短程力；短程力； 沒有方向性、沒有飽和性；沒有方向性、沒有飽和性； 以色散力為主。以色散力為主。比較下列兩組物質(zhì)的色散力大小比較下列兩組物質(zhì)的色散力大小 1

32、）鹵素單質(zhì)；）鹵素單質(zhì)；2）鹵化氫）鹵化氫解：鹵素單質(zhì)按色散力從大到?。航猓蝴u素單質(zhì)按色散力從大到小：I2, Br2, Cl2, F2; 鹵化氫按色散力從大到?。蝴u化氫按色散力從大到?。篐I, HBr, HCl, HF分子間作用力對物質(zhì)的性質(zhì)的影響分子間作用力對物質(zhì)的性質(zhì)的影響1. 化學(xué)性質(zhì)相似的同類型物質(zhì)，分子間力主要化學(xué)性質(zhì)相似的同類型物質(zhì)，分子間力主要 決定于色散力，隨摩爾質(zhì)量增大，分子變形決定于色散力，隨摩爾質(zhì)量增大，分子變形 性增加，熔沸點升高；性增加，熔沸點升高；He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn沸點依次升高；沸點依次升高；CH4, C2H6, C3H8 沸點依次升高。沸

33、點依次升高。2. 摩爾質(zhì)量相近，極性不同物質(zhì)，極性分子往摩爾質(zhì)量相近，極性不同物質(zhì)，極性分子往 往具有較高的熔沸點；往具有較高的熔沸點；CO與與N2, 具有相同的分子量，互稱具有相同的分子量，互稱等電子體等電子體，很，很多化學(xué)性質(zhì)和成鍵能力很類似，沸點卻不同，這多化學(xué)性質(zhì)和成鍵能力很類似，沸點卻不同，這是由分子間作用力決定的。是由分子間作用力決定的。3. 具有離域具有離域鍵的分子，熔沸點往往較高；鍵的分子，熔沸點往往較高；4. 溶質(zhì)與溶劑之間有相似的結(jié)構(gòu)、極性等，溶質(zhì)與溶劑之間有相似的結(jié)構(gòu)、極性等， 有利于溶質(zhì)的溶解，即相似相溶原理。有利于溶質(zhì)的溶解，即相似相溶原理。 乙醇以任意比溶于水乙醇以任意比溶于水, I2, Br2在在CCl4中中 溶解度較大。溶解度較大。 5.一般，極性小的物質(zhì)，分子間力較小，硬度一般，極性小的物質(zhì)，分子間力較小，硬度 較小。較小。按沸點由低到高的順序排列下列化合物按沸點由低到高的順序排列下列化合物HF, HCl, HBr, HIHF HCl HBr