第三章 化學(xué)鍵-2.ppt

1、第三章化學(xué)鍵，化學(xué)鍵，是指兩個相鄰原子之間的強大相互作用力?；瘜W(xué)鍵，離子鍵，共價鍵，金屬鍵，離子鍵：正數(shù)，負(fù)離子之間有很強的靜電作用力。3.1離子鍵和離子化合物，離子化合物：由離子鍵鍵形成的化合物。電負(fù)性差異越大，原子之間就越容易形成離子化合物。(1.7)，離子鍵特征：沒有方向性和飽和性。晶格能大小越大，晶體的熔點越高，硬度也越大。晶格能：1mol離子晶體分解為自由氣體離子吸收的能量。離子鍵強度可以用晶格能大小測量。3.2共價鍵和共價鍵化合物，3.2.1經(jīng)典路易斯八邊形規(guī)則，3.2.2價鍵理論，價鍵理論，要點：與耦合原子的微對電子自旋相反；最大重疊原理：耦合原子的原子軌道重疊程度(面積)越大，

2、鍵越牢固。2)共價鍵特征，(1)飽和，一個原子中有幾個配對電子，可以與幾個自旋相反的電子相結(jié)合。這就是共價鍵“飽和”。(2)除方向、S軌跡外，軌道(P、D)具有固定的空間方向，因此具有共價鍵方向。(1)鍵：沿核之間的連接方向進行原子軌道相等編號重疊(頭部相遇)。3)共價鍵類型、原子軌道重疊程度、鍵緊密度重疊區(qū)域電子云以鍵軸為對稱軸，表示圓柱對稱分布。東湖部分重疊才能制作鑰匙。鍵的特征，(2)鍵：兩個原子軌道垂直核心之間的連接線和徐璐平行執(zhí)行相同編號重疊(并列)。軌道重疊程度小，身高不結(jié)實，容易折斷。結(jié)合化合物，化學(xué)活潑性高。鍵的特征，雜化軌道在同一原子中能量相似的多種原子軌道結(jié)合時，可以徐璐疊

3、加，成為相同數(shù)量，能量相同的新軌道。這種新的軌道稱為雜化軌道。3.2.3雜化軌道理論，1928年，Pauling提出CH4的空間結(jié)構(gòu)是正四面體，C: 2S22P2，1) SP3雜化，4個SP3雜化軌道，B: 2S22P1，2)。Be是sp雜化生成BeH2，兩個sp雜化軌道，4)非異性SP3雜化-NH3分子的形成，NH3分子型是三角錐形，各向異性SP3雜化H2O分子的形成，水分子結(jié)構(gòu)為“V形”。sp3d雜化，還有參與D軌道的s-p-d雜化軌道。sp3d2雜化，摘要：雜化軌道的類型和分子的空間構(gòu)成，中心原子，線性正三角形正四面體三角形圓錐V型，雜化軌道類型，雜化軌道，雜化軌道數(shù)，耦合軌道角度，分子

4、空間構(gòu)成，實例，正，負(fù)電荷中心重合的分子是非極性分子。分子有正電荷，負(fù)電荷。正負(fù)電荷中心不一致的分子是極性分子。1)分子的極性，3.2.4鍵的極性和分子的極性，分子極性的強弱取決于正負(fù)電荷中心的距離和電荷量。=q d，q極電荷；d偶極長度。單位：Cm，分子的電偶極矩，=0非極性分子，分子極性，分子的極性來自耦合的極性耦合原子間電子云的分布，牙齒分布是由于原子的電負(fù)性而判斷的。2)鍵的極性，非極性共價鍵：電負(fù)性等兩個原子形成的共價鍵非極性共價鍵；極性共價鍵：電負(fù)性徐璐其他兩個原子形成的共價鍵極性共價鍵。鍵的極性是由陽極到陰極的箭頭表示的矢量，由極性結(jié)合構(gòu)成的分子：雙原子分子：與分子結(jié)合的極性一致

5、。多原子分子：分子空間結(jié)構(gòu)對稱，非極性分子；分子空間結(jié)構(gòu)不對稱，是極性分子。由鄭智薰極性結(jié)合構(gòu)成的分子必須是非極性分子。3)分子的極性與結(jié)合的極性、非極性分子、極性分子、3.3共價鍵鍵能、鍵能：在298K(25)和100kPa條件下，氣體分子分離1mol化學(xué)鍵所需的能量。1mol的CH4中4mol CH鍵1mol的H2O中2mol OH鍵不是直接測量值，而是平均近似值，化學(xué)變化的熱效應(yīng)源于化學(xué)鍵改編時的鍵能變化。，CH4 2O2 CO2 2H2O，4mol CH密鑰所需的能量為4415kJ1660kJ，形成2mol CO密鑰所需的能量為2798kJ1596kJ，斷開2mol OO密鑰所需的能量

6、為2498kJ996kJ，形成4mol OH密鑰所需的能量為465Kj，例如3335 kj例如，計算鍵能數(shù)據(jù)燃燒1mol液化氣C4H10牙齒時釋放的熱量。反應(yīng)方程式：2CH3-CH2-CH2-CH3 13O2 8CO2 10H2O，鍵能資料(kJmol-1)，3.4配位鍵和配位化合物，1)組態(tài)3360，配合物定義：簡單的陽離子和幾個，3.4配位鍵和配位化合物，陽離子：Ag(NH3)2等于鹽中的陽離子。離子和分鐘：中性配合物：Fe(CO)5。負(fù)離子：Fe(CN)63-相當(dāng)于鹽中的負(fù)離子。配體：與中心體結(jié)合的離子或分子。配位原子：在配體中向中心體提供電子對的原子。例如Cu(NH3)42 NH3-配

7、體、N-配體原子、NH3 NH3、Ag(NH3)2、Ag(NH3)2、sp混合、配位鍵：中心和配體一邊有孤獨的電子，是電子載體。另一邊是空軌道，是電子受體。配位鍵方向具有方向性和飽和性。a配位鍵，共價鍵異同：共同點：配位鍵也依賴孔劉電子對作用，共價鍵范疇差異：a .配體單獨提供電子對和中心體鍵。用于表示NH3AgNH3(配位體中心體)B的示例NH3 H N H(N為未共享的古典子對)，c .中心體的特征中心體通常是D區(qū)，位于ds區(qū)的部落元素，典型的配合物結(jié)構(gòu)，金屬(Hg除外)通常是晶體固體，在金屬晶體的晶格節(jié)點上有金屬原子(或陽離子，金屬鍵P85逆L8原子和自由電子之間產(chǎn)生了無方向性的“粘著”

8、作用力，被稱為金屬鍵。鐵銀鎂，3.5金屬鍵，在自由電子和金屬原子之間制造無方向性的“粘著”作用力，金屬鍵。金屬鍵定向飽和金屬原子的價電子一般是S電子，電子云是球形對稱的，任何方向都可以與相鄰原子的價錢電子云重疊。3.6分子間作用力和氫鍵，1)分子間作用力，色散：非極性分子瞬時偶極間相互作用，誘導(dǎo)力：極性分子固有偶極和非極性分子誘導(dǎo)偶極柔道相互作用。柔道極化：取向力：極性分子固有偶極之間的靜電引力。方向極化，極性分子間的取向力，誘導(dǎo)力，色散力；極性分子和非極性分子之間的誘導(dǎo)力，顏色分散力；非極性分子間顏色分散力。從氦(He)到(Xe)，半徑依次增加，瞬時靜電作用力也依次增加，沸點依次升高。分子間

9、力對物質(zhì)沸點的影響，氫原子和電負(fù)性強X原子在共價鍵形成后產(chǎn)生另一個電負(fù)性強Y原子和弱靜電引力，稱為氫鍵。氫鍵通?？梢杂肵HY表示。其中，X，Y表示電負(fù)性強，半徑小的原子，例如F，O，N。x和Y可以是同類元素，也可以是其他種類的元素。2)氫鍵，氫鍵特征：氫鍵特別分子間作用力。氫鍵鍵能比化學(xué)鍵鍵能小得多，比分子間作用力大得多。飽和和方向性，乙酸分子間氫鍵：水分子間氫鍵：分子間氫鍵，硝酸的分子內(nèi)氫鍵，分子內(nèi)氫鍵，氫鍵物質(zhì)熔化，沸點升高，溶解度增大，液體密度增大。對氫鍵物質(zhì)性質(zhì)的影響、蜥蜴腳掌的粘著力分子間重力、約10厘米、等深灰色爬行動物四足蜥蜴，能像鏡子一樣在光滑的墻壁或天花板上自由往返。蚊子、蒼

10、蠅、蜘蛛等小蟲吃了，不會掉落。早在公元前4世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家亞里斯多德(gecko)對壁虎卓越的爬行能力感到“困惑”。幾年來，壁虎飛墻的秘訣眾說紛紜，壁虎腳掌的附著力是如何產(chǎn)生的呢？美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家羅伯特保羅等人，研究發(fā)現(xiàn)，蜥蜴的腳掌部長，戴著數(shù)百萬根非常細的鋼盔，每根鋼盔的末端還有大約400到1000根其他的樹枝。(David aser，Northern Exposure，美國電視電視劇)牙齒精密的結(jié)構(gòu)，使剛毛和物體表面分子之間的距離非常近，從而產(chǎn)生分子重力。各剛毛產(chǎn)生的力量是微不足道的，但累積起來就很可見。據(jù)計算，剛毛能舉起一只螞蟻的重量，100萬個剛毛不占小硬幣面積，但能舉起20公斤的力量。如果壁虎同時使用所有的剛毛。能支持125公斤的力量。科學(xué)家說，蜥蜴實際上只用一只腳就能支持整個身體。水分子通過徐璐氫鍵(Cl2，CH4，Ar，Xe等)包含在籠子里的水合物(分子晶體)，化合物，非常有趣的問題！1 m3可燃“冰”能釋放164 m3的CH4氣體，可燃冰的構(gòu)成估計為8CH4 46H2O，可燃冰被稱為西方學(xué)者“21世紀(jì)能源”或“未來新能源”。到目前為止，世界各地海洋及大陸地層確定的“可燃冰”儲量已經(jīng)是世界傳統(tǒng)化石能源(煤、石油、天然氣、油頁巖等