(工科化學(xué))第4章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)課件

第4章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

(Thebasisofsubstancestructure)本章內(nèi)容原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展原子結(jié)構(gòu)的近代概念化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)4.1原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展連續(xù)光譜

太陽光或白熾燈發(fā)出的白光，通過玻璃三棱鏡時，所含不同波長的光可折射成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等沒有明顯分界線的光譜，這類光譜稱為連續(xù)光譜(continuousspectrum)。

電磁波連續(xù)光譜

原子得到能量（高溫、通電）會發(fā)出光，經(jīng)過棱鏡分光得到的不是連續(xù)的色帶，而是相間的幾條亮線，亮線之間被暗區(qū)隔開——線狀光譜(linespectrum)，屬于不連續(xù)光譜。原子光譜（從上到下）H、He、Li、Na、Ba、Hg、Ne的發(fā)射光譜不同的元素得到的都是線狀光譜且每種元素都有自己的特征線狀光譜愛因斯坦的光子學(xué)說普朗克的量子理論盧瑟福的原子核模型Bohr理論1913年玻爾理論AlbertEinstein

TheNobelPrizeinPhysics1921

NielsHenrikDavidBohrTheNobelPrizeinPhysics1922

MaxKarlErnstLudwigPlanck

TheNobelPrizeinPhysics1918ErnestRutherfordTheNobelPrizeinChemistry1908Bohr理論的要點

電子沿著一定的不連續(xù)的軌道繞核做圓周運動，在這些軌道上運動的電子既不吸收能量也不放出能量，處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)；處在不同軌道上的電子具有不同的能量，其中在離核最近的軌道上的電子能量最低，稱為基態(tài)。當(dāng)電子接收能量時便可躍遷到能量較高的軌道上去而處于激發(fā)態(tài)；處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，它可能躍遷到能量較低的軌道上去，并釋放能量。放出的能量以光子的形式表現(xiàn)，光的頻率滿足：根據(jù)假定條件算得n=1時允許軌道的半徑為0.053nm,這就是著名的玻爾半徑(Bohrradius)。玻爾理論的成功之處

解釋了H原子的原子光譜；計算氫原子的電離能。玻爾理論的不足之處

不能解釋氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)；不能解釋氫原子光譜在磁場中的分裂不能解釋多電子原子的光譜微觀粒子運動的特征——波粒二象性波粒二象性1924年，德布羅意預(yù)言:一切微觀粒子都具有波粒二象性。λ為波長m為粒子的質(zhì)量v為粒子的速度p為粒子的動量h為普朗克常量

6.626×10-34J

sLouisdeBroglieTheNobelPrizeinPhysics1929物質(zhì)質(zhì)量/g速度/cm·s-1λ/m波動性快速電子9.1×10-285.9×1091.2×10-11顯著α粒子6.6×10-241.5×1091.0×10-15顯著慢速電子9.1×10-285.9×1071.2×10-9顯著1g小球1.01.06.6×10-29很不明顯壘球2.1×1023.0×1031.1×10-34很不明顯地球6.0×10273.4×1043.3×10-61很不明顯一些物質(zhì)的德布羅意波長微觀粒子波動性的直接證據(jù)—電子衍射實驗1927年美國的戴維森(DavissonCJ)和杰爾麥(GermerLH)

應(yīng)用Ni晶體進行電子衍射實驗，證實了電子具有波動性。X射線衍射圖電子射線衍射圖X射線管電子源ClintonJosephDavisson(left)withLesterGermer(right)TheNobelPrizeinPhysics1937測不準原理1927年，德國的海森堡提出：對于微觀粒子不可能同時準確測出其速度（或動量）和位置，測得的速度（或動量）準確度越高其位置誤差也越大，反之亦然。Δx·Δp≈h重要含意:

具有波粒二象性的電子，已不再遵守經(jīng)典力學(xué)規(guī)律，它們的運動沒有確定的軌道，只有一定的空間幾率分布，即電子的波動性與其微粒行為的統(tǒng)計性規(guī)律相聯(lián)系。WernerHeisenberg

TheNobelPrizeinPhysics1932微觀粒子：量子化、波粒二象性、統(tǒng)計性薛定諤方程

在微觀粒子波粒二象性的概念提出不久，奧地利物理學(xué)家薛定諤于1926年提出了描述微觀粒子運動的波動方程，從而建立了近代量子力學(xué)。量子力學(xué)的最基本的假設(shè)就是任何微觀體系的運動狀態(tài)都可用一個波函數(shù)ψ來描述,微觀粒子在空間某點出現(xiàn)的概率密度可用ψ2表示。

量子力學(xué)中的一個波函數(shù)相當(dāng)于一個原子軌道。4.2原子結(jié)構(gòu)的近代概念ErwinRudolfJosefAlexanderSchr?dingerTheNobelPrizein1933四個量子數(shù)(1)主量子數(shù)n

確定原子軌道離核的遠近和原子軌道能級的高低；取值越大，電子出現(xiàn)幾率最大的區(qū)域離核越遠，原子軌道的能級越高（n是決定電子能量的主要因素）。n的取值１２３４５……..電子層K

L

M

N

O……..確定原子軌道角動量的大?。簩τ诙嚯娮釉?，與主量子數(shù)一起共同確定電子能量；與原子軌道的空間形狀有關(guān)；(2)角量子數(shù)ll的取值：0123……n-1電子亞層：spdf…...

電子亞層：n相同、l不同的波函數(shù)。(3)磁量子數(shù)m確定原子軌道角動量在外磁場方向上分量的大?。号c原子軌道的空間伸展方向有關(guān)；與電子亞層中簡并軌道（等價軌道）數(shù)有關(guān)。m值取0,±1,±2……±l,共2l+1個。簡并軌道（等價軌道）：

n、l相同、m不同的原子軌道（能級高低相同的軌道）。s亞層：l=0m=0一種取向等價軌道數(shù)為1；p亞層：l=1m=0,±1三種取向pxpypz等價軌道數(shù)為3；d亞層:l=2，m=0,±1,±2五種取向dxydyzdxzdx2-y2dz2

等價軌道數(shù)為5；波函數(shù)或原子軌道的描述(4)自旋量子數(shù)

ms表征電子自旋運動的取向。ms

取值：+1/2或-1/2，可用↑和↓表示。兩個電子自旋方向相同（↑↑或↓↓）稱為自旋平行，自旋方向相反（↑↓）稱為自旋反平行。電子亞層表示方法：主量子數(shù)+亞層符號，如1s、4p等波函數(shù)或原子軌道：(n,l,m)原子軌道上的電子運動狀態(tài)：(n,l,m,ms)

(4,0,0,+1/2)

表示第四主層s亞層，m=0的原子軌道上以+1/2自旋方向自旋的電子。波函數(shù)的角度分布和徑向分布波函數(shù)的角度分布圖syzxdxyyzxyzxyzxdyzdxzyzxyzxpxpzpyyzxyzxyzx

f軌道(l=3,m=+3,+2,+1,0,-1,-2,-3):

m七種取值,空間七種取向,七個等價(簡并)f

軌道。波函數(shù)的角度分布圖幾率密度|Ψ

2|和電子云

波函數(shù)Ψ本身沒有明確、直觀的物理意義；

Ψ2(r、

、

)

表示了核外電子在空間某位置上單位體積內(nèi)出現(xiàn)的幾率大小，即電子在此空間位置上出現(xiàn)的幾率密度。yzxsyzxyzxyzxpxpzpyyzxyzxyzxdxydyzdxzyzxyzx電子云的角度分布圖兩種角度分布圖的比較電子云的實際形狀yzxyzxyzx2px2pz2pyyzxyzxyzx3dxy3dyz3dxzyzxyzxyzx1s(1)主量子數(shù)：角量子數(shù)相同，主量子數(shù)越大，能級越高。

E1s＜E2s＜E3s＜E4s…；E2p＜E3p＜E4p…(2)角量子數(shù)：主量子數(shù)相同，角量子數(shù)越大，能級越高。

E4s＜E4p＜E4d＜E4f(3)當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)不同的時候，可能出現(xiàn)能級交錯的現(xiàn)象。

E4s＜E3d＜E4p；E5s＜E4d＜E5p決定原子軌道能級的因素多電子原子的軌道能級高低屏蔽效應(yīng)（Shieldingeffect）★屏蔽作用：對一個指定的電子而言,它會受到來自內(nèi)層電子和同層其它電子負電荷的排斥力,這種球殼狀負電荷像一個屏蔽罩,部分阻隔了核對該電子的吸引力。e-e-Hee-He+2-σ假想

HeHe+移走一個e需8.716×10-18J+2+2e-He移走一個e需3.939×10-18J

如果將球形屏蔽罩攜帶的負電荷視為集中于原子核上的點電荷,凈效果則相當(dāng)于核的真實正電荷Z(原子序)降至某一數(shù)Z*(有效核電荷)。減少的數(shù)值叫屏蔽參數(shù)(σ，shieldingparameters)。Z*=Z-σ屏蔽參數(shù)σ

的大小可由Slater

規(guī)則決定，其內(nèi)容如下：將原子中的電子分成如下幾組：(1s)(2s,2p)(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d)(4f)(5s,5p)…◆

位于被屏蔽電子右邊的各組，s=0?！?/p>

1s

軌道上的2個電子間s=0.30，n>1時，s=0.35?！舯黄帘坞娮訛閚s或np

時，(n-1)層對它s=0.85，小于(n-1)的s=1.00。◆被屏蔽電子nd或nf

時，左邊各組s=1.00。SampleExercise1：計算鐵原子中①1s，②2s或2p，③3s或3p，④3d，⑤4s上一個電子的屏蔽常數(shù)

值和有效核電荷數(shù)Zi。Solution：對于1s上一個電子：

=1

0.30=0.30，Z*=26

0.30=25.7對于2s或2p上一個電子：

=7

0.35+2

0.85=4.15，Z*=26

4.15=21.85對于3s或3p上一個電子：

=7

0.35+8

0.85+2

1.00=11.25，

Z*=Z

=26

11.25=14.75對于3d上一個電子：

=5

0.35+18

1.00=19.75，Z*=26

19.75=6.25對于4s上一個電子：

=1

0.35+14

0.85+10

1.00=22.25，

Z*=26

22.25=3.75SampleExercise2：計算鈧原子中一個3s電子和一個3d電子的能量。Solution：

21Sc的核外電子排布：1s22s22p63s23p63d14s2

對于3s上一個電子的

=7

0.35+8

0.85+2

1.00=11.25

對于3d上一個電子的

=18

1.00=18.00∴鉆穿效應(yīng)(Penetratingeffect)

外層電子穿過內(nèi)層鉆到核附近回避其它電子的屏蔽，從而使其能量降低，這種由于電子鉆穿而引起能量發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為鉆穿效應(yīng)。

◆軌道的鉆穿能力通常有如下順序:ns>np>nd>nf

，這意味著,亞層軌道的電子云按同一順序越來越遠離原子核,導(dǎo)致能級按E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)順序分裂?！羧绻芗壏至训某潭群艽?就可能導(dǎo)致與臨近電子層中的亞層能級發(fā)生交錯。例如,4s電子云徑向分布圖上除主峰外還有3個離核更近的小峰,其鉆穿程度如此之大,以致其能級處于3d亞層能級之下,發(fā)生了交錯。多電子原子的軌道能級高低Cotton原子軌道能級圖FrankAlbertCotton多電子原子的軌道能級高低Pauling近似能級圖LinusCarlPauling

twoNobelPrizes(1954,1962）原子：n+0.7l離子：n+0.4l第一能級組第二能級組第三能級組第四能級組第五能級組第六能級組基態(tài)原子的核外電子排布三原則能量最低原理電子總是優(yōu)先占據(jù)可供占據(jù)的能量最低的軌道,占滿能量較低的軌道后才進入能量較高的軌道。鮑利不相容原理基態(tài)多電子原子中不可能同時存在四個量子數(shù)完全相同的電子；或在一個軌道上最多只能容納2個電子，而且它們的自旋方向相反。WolfgangErnstPauli洪特規(guī)則在每個電子亞層中，電子將盡可能以自旋平行的方式首先單獨占據(jù)不同的軌道。當(dāng)電子在同一亞層軌道中的分布處于全空、全滿情況時，系統(tǒng)的能量較低，原子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。而對于某些原子的d和f亞層來說，處于半充滿狀態(tài)時原子結(jié)構(gòu)也比較穩(wěn)定。

軌道全空半充滿全充滿全空(p0,d0,f0)全滿(p6,d10,f14)半滿(p3,d5,f7)基態(tài)原子的核外電子分布式和外層電子構(gòu)型核外電子分布式兩步法：1、排：即按能級順序?qū)㈦娮优挪荚诟鱽唽赢?dāng)中2、寫：即按照電子層順序?qū)懗龊送怆娮臃植际阶⒁猓河行┰涌赡軡M足全充滿或半充滿規(guī)則有些原子可能出現(xiàn)其他例外情況但是：實際排布情況總是使基態(tài)原子能量最低基態(tài)離子的核外電子分布式和外層電子構(gòu)型20Ca排：1s22s22p63s23p64s2寫：1s22s22p63s23p64s222Ti排：1s22s22p63s23p64s23d2寫：1s22s22p63s23p63d24s224Cr排：1s22s22p63s23p64s23d4實際：排：1s22s22p63s23p64s13d5寫：1s22s22p63s23p63d54s1，還有42Mo符合該規(guī)則29Cu排：1s22s22p63s23p64s23d9實際：排：1s22s22p63s23p64s13d10寫：1s22s22p63s23p63d104s1，還有47Ag、79Au符合該規(guī)則基態(tài)原子的核外電子分布式和外層電子構(gòu)型74W排：……

6s25d4實際：排：……

6s25d446Pd排：……

5s24d8實際：排：……

4d1045Rh排：……

5s24d7實際：排：……

5s14d841Nb排：……

5s24d3實際：排：……

5s14d4基態(tài)原子的核外電子分布式和外層電子構(gòu)型外層電子構(gòu)型寫法：1、主族和0族：最外層電子分布式2、副族：次外層d、f亞層+最外層電子分布式元素所屬族類判斷：寫出核外電子分布式以后，如果最外層有p電子（且不為6），一定是主族元素，否則是0族元素；如果最外層是s電子，若次外層無d或f電子，一定是主族元素（He除外），否則是副族?；鶓B(tài)原子的核外電子分布式和外層電子構(gòu)型離子外層電子構(gòu)型寫法：1、正離子：首先失去最外層電子，次外層變?yōu)樽钔鈱樱创瓮鈱与娮訕?gòu)型2、負離子：原子外層電子構(gòu)型加上相應(yīng)電荷Cu外層電子構(gòu)型：3d104s1Cu+

外層電子構(gòu)型：3s23p63d10Cu2+

外層電子構(gòu)型：3s23p63d9元素周期表

ns1-2(n-1)d1-8ns2(n-1)d10ns1-2ns2np1-6美國按18族分Li152Be111Mg160Na186Ca197K227Rb248Sr215Ba217Cs265Sc161Mo136Cr125Mn124Tc136Re137Os134Ru133Fe124Co125Rh135Ir136Pt136Pd138Ni125Cu128Ag144Au144Hg160Cd149Zn135Ti145V132Nb143Y181Hf159Ta143W137Lu173Zr160B88C77N70O66F64Al143Si117P110S104Cl99Ge122Ga122Tl170In163Br114As121Se117Sn141Sb141Te137I133Bi155Pb175Li152Be111Mg160Na186Ca197K227Rb248Sr215Ba217Cs265Sc161Mo136Cr125Mn124Tc136Re137Os134Ru133Fe124Co125Rh135Ir136Pt136Pd138Ni125Cu128Ag144Au144Hg160Cd149Zn135Ti145V132Nb143Y181Hf159Ta143W137Lu173Zr160B88C77N70O66F64Al143Si117P110S104Cl99Ge122Ga122Tl170In163Br114As121Se117Sn141Sb141Te137I133Bi155Pb175H37He122Ne160Ar191Kr198Xe217元素性質(zhì)的周期性元素的原子半徑（pm）電離能基態(tài)氣體原子失去最外層一個電子成為氣態(tài)+1價離子所需的最小能量叫第一電離能,再從正離子相繼逐個失去電子所需的最小能量則叫第二、第三、…電離能。電子親和能電子親和能是指一個氣態(tài)原子得到一個電子形成負離子時放出的能量。電負性原子在分子中吸引成鍵電子的能力稱為元素的電負性。

一般金屬元素<2.0，非金屬元素>2.0金屬元素在周期表中的位置和金屬的分類輕金屬貴金屬低熔金屬黑色金屬稀有金屬重金屬過渡金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)●硬度大硬度最大的金屬：鉻(Cr)摩氏9.0

●導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，延展性好●熔點、沸點高熔點最高的單質(zhì)：鎢(W)3683±20℃●密度大密度最大的單質(zhì)：鋨(Os)22.48g·cm-3I2Br2Cl2鹵素2Fe(s)+3Cl2→2FeCl3(s)Thepictureaboveshowstheresultoftouchingnitrogentriiodide(NI3)!Nitrogentriiodideispercussion(碰擊)sensitive.南極平流層臭氧空洞臭氧層破壞的危害硫Se TeLikesilver-whitemetals,butpoorelectricalconductorsPbS HgS FeS2 ZnS

雌黃(As2S3) 輝銻礦(Sb2S3)雄黃(As4S4)火山噴發(fā)的氣體中含有大量的二氧化硫GaN,(N,-3價)半導(dǎo)體紫外發(fā)光二極管ATPADP

C Si Ge Sn Pb金剛石超純硅的制備99.9999999%原料：石英砂、優(yōu)質(zhì)焦炭Si純度：96%~97%SiHCl3純度：7個9Si純度：9個9光纖分子篩Someoftheimpureformsof-aluminaareprizedasgems.Ruby,Cr3+(b)Sapphire,Fe3+,Ti4+(c)Topaz,Fe3+(紅寶石) (藍寶石) (黃玉)紅寶石氧化鋁陶瓷分子篩納米半導(dǎo)體材料太陽電池材料光子帶隙材料硅單晶材料碳-碳復(fù)合材料高能燃料人造金剛石4.3

化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵是指分子或晶體中原子之間的強烈作用力。根據(jù)作用力性質(zhì)的不同，化學(xué)鍵可分為離子鍵、共價鍵和金屬鍵等基本類型。離子鍵形成:電負性相差較大的金屬和非金屬原子相遇時，有達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)傾向，容易發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生正、負離子。例：nNa（3s1）

nNa+（2s22p6）↘

nCl（3s23p5）

nCl-（3s23p6）↗

nNaCl定義：由正負離子之間通過強烈的靜電引力形成的化學(xué)鍵叫離子鍵。離子鍵的特征

離子鍵的本質(zhì)是靜電引力；

離子鍵沒有方向性和飽和性；

與任何方向電性不同的離子相吸引，所以無方向性；只要是正負離子之間，則彼此吸引，即無飽和性。X>1.7，以離子鍵為主；

X<1.7，以共價鍵為主。典型離子晶體的熔點（先看電荷，再看半徑）

MgOCaONaFNaCl℃28522614993801離子極化(ionicpolarization)

離子極化理論的出發(fā)點：從離子鍵出發(fā)，把化合物組成元素看成正負離子，然后考慮正負離子之間的相互作用；離子極化：在外電場作用下，離子中的原子核和電子云會發(fā)生相對位移，離子就會變形的過程。一般：陽離子——極化力：陰離子——變形性。影響因素離子極化力離子變形性電荷數(shù)正電荷數(shù)越多極化力越強負電荷數(shù)越多變形性越大半徑半徑越小極化力越強半徑越大變形性越大電子構(gòu)型18,18+2>9~17>8Ag+,Sn2+>Fe3+,Fe2+>Na+,Mg2+離子極化的結(jié)果

隨著離子之間相互極化作用的增強，化學(xué)鍵的性質(zhì)也由離子鍵逐漸過渡到共價鍵，相應(yīng)表現(xiàn)出化合物的熔沸點降低、在極性溶劑中溶解度減小、顏色逐漸加深等性質(zhì)變化。離子相互極化的增強鍵的極性增大理想離子鍵（無極化）基本上是離子鍵（輕微極化）過渡鍵型（較強極化）基本上是共價鍵（強烈極化）金屬鍵：依靠自由電子將金屬原子、金屬離子結(jié)合起來的作用力；由于自由電子運動方向不固定，也不屬于任何原子，所以金屬鍵也沒有方向性和飽和性。共價鍵：依靠共用電子對將原子雙方結(jié)合起來的作用力；共價鍵參數(shù)：鍵能、鍵長、鍵角、鍵的極性等；分子的性質(zhì)：分子的極性——對稱中心：有—非極性，沒有—極性；分子的磁性——未成對電子：有—順磁性，沒有—逆磁性。

飽和性：形成共價鍵的兩個原子必須具有未成對的電子，而且自旋方向相反；共價鍵理論價鍵理論的要點：

方向性：原子軌道重疊時應(yīng)該是波函數(shù)的正正疊加或負負疊加，所以總是盡可能沿著原子軌道最大重疊的方向進行。

-++--++++++-共價鍵的類型

σ鍵共價鍵的類型

π鍵共價鍵的類型

離域

鍵

66實驗測得：苯中C-C的鍵長均相等，為139pm，介于C＝C鍵長（133pm)和C－C鍵長（154pm）之間。價鍵理論的局限性

NH3雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）基本要點雜化軌道理論認為原子軌道在成鍵過程中并不是一成不變的，同一原子中能量相近的某些原子軌道在成鍵過程中能夠重新組合成一系列能量相同的新軌道而改變原有軌道的狀態(tài)，更加有利于成鍵，這一過程稱為雜化，形成的新軌道稱為雜化軌道:只有能量相近的原子軌道才能進行雜化。原子在成鍵過程中，電子可以在激發(fā)狀態(tài)下躍遷至能量相近的其他軌道，并改變自旋方向占據(jù)該軌道；參與雜化的軌道數(shù)等于形成的雜化軌道數(shù)；形成的雜化軌道仍是原子軌道，更加有利于成鍵。

sp雜化BeCl2的空間構(gòu)型為直線形，鍵角為180°Be：1s22s2+sp2雜化BF3的空間構(gòu)型為平面三角形，鍵角為120°

B：1s22s22p1+2sp3雜化CH4的空間構(gòu)型為正四面體，鍵角為109°28’C：1s22s22p2+3不等性sp3雜化NH3的空間構(gòu)型為三角錐形H2O的空間構(gòu)型為V型

N：1s22s22p3O：1s22s22p4不等性雜化：

有孤對電子占據(jù)雜化軌道例：判斷下列共價分子中中心原子的雜化類型、空間構(gòu)型、鍵的極性和分子的極性？BeH2BCl3CCl4SiCl4PH3

NI3SiHCl3H2SOF2中心原子：最外層電子；

成鍵原子：O和S——0個；其它原子——1個；

成鍵電子數(shù)——中心原子+成鍵原子CH4C2H4C2H2C：1s22s22p22p2s2s2p激發(fā)2p2s2ssp3d和sp3d2雜化共用電子對數(shù)結(jié)構(gòu)雜化軌道理想夾角直線型sp2

平面三角形sp23正四面體sp34三角雙錐dsp35正八面體d2sp36雜化軌道理論總結(jié)價層電子對互斥理論

VSEPR（Valence-ShellElectron-PairRepulsion）理論常用于判斷化合物的空間構(gòu)型ABn共價化合物的幾何構(gòu)型取決于中心原子的價層電子對數(shù)目(包括成鍵電子和孤對電子)，電子的排斥作用越少越穩(wěn)定。排斥作用的大小與下列因素有關(guān)：

①電子對間夾角越小，排斥作用越大；

②LP-LP>LP-VP>VP-VP(LonePairs，ValencePairs)；

③叁鍵>雙鍵>單鍵（叁鍵和雙鍵看成一對電子）中心原子：最外層電子；

成鍵原子：O和S——0個；其它原子——1個；

成鍵電子數(shù)——中心原子+成鍵原子VSEPR理論價電子對數(shù)23456空間構(gòu)型直線形三角形正四面體三角雙錐正八面體V形三角錐變形四面體四方錐V形T型，直線平面四邊形最小夾角90度abc孤對—孤對010孤對—成鍵436成鍵—成鍵220最小夾角90度ab孤對—孤對01孤對—成鍵86成鍵—成鍵45總電子電子對成鍵未成對分子構(gòu)型實例對數(shù)理想構(gòu)型電子對電子對22033021VSEPR理論總電子電子對成鍵未成對分子構(gòu)型實例對數(shù)理想構(gòu)型電子對電子對4403122總電子電子對成鍵未成對分子構(gòu)型實例對數(shù)理想構(gòu)型電子對電子對413223550總電子電子對成鍵未成對分子構(gòu)型實例對數(shù)理想構(gòu)型電子對電子對6605142分子軌道理論分子軌道理論認為，原子在形成分子后，電子不再屬于原來的原子，其運動范圍遍及整個分子，即在分子軌道中運動，所謂分子軌道就是描述分子中電子運動狀態(tài)的波函數(shù)?；疽c：原子組成分子后，電子不再屬于各原子，而是屬于整個分子;分子軌道是由形成分子的各原子的原子軌道組合而成。如果組合形成的分子軌道比原來的原子軌道能量低，則該分子軌道稱為成鍵軌道，能量高于原子軌道的分子軌道則稱為反鍵軌道，反鍵軌道通常在其軌道符號上加“*”表示。成鍵軌道與原子軌道相比降低的能量和反鍵軌道升高的能量相等。當(dāng)一對成鍵和反鍵分子軌道中都填滿電子時，能量變化基本抵消。電子在分子軌道中的排布也遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。鍵級用來表示成鍵的牢固程度。鍵級越大，鍵能越高，鍵越牢固，分子也越穩(wěn)定；鍵級為零，表明分子不能存在。分子軌道理論同核雙原子分子的分子軌道能級圖（a）O2和F2（b）B2,C2和N2O2的分子結(jié)構(gòu)(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(π2p)4(π2p*)2鍵級=4/2=2N2的分子結(jié)構(gòu)(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2p)4(σ2p)2鍵級=6/2=3

鍵級越大分子越穩(wěn)定：N2、O2、F2O22+、O2+、O2、O2-、O22-

O2、N2的分子結(jié)構(gòu)(1)取向力(dipoleforces)：存在于極性分子與極性分子之間。(2)誘導(dǎo)力(Inducedforces)：存在于極性分子與非極性分子之間和極性分子與極性分子之間。(3)色散力(DispersionorLondonforces)：存在于所有分子之間。Induceddipoles（誘導(dǎo)偶極）Permanentdipoles(永久偶極)Instantaneousdipoles(瞬時偶極）分子間相互作用力

分子間力分子間力（范德華力）的特點：1.作用能量不大（<100kJ/mol）;2.近距離作用(幾百pm)，無飽和性和方向性;3、一般以色散力為主。分子量越大、體積越大、變形性越大，色散力越大。kJ/molArCOHIHBrHClNH3H2O取向力00.0030.250.6873.3113.3136.39誘導(dǎo)力00.0080.1130.5021.011.551.93色散力8.58.7525.8721.9416.8314.959.00總計8.58.7626.0223.1321.2529.814