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1、无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 第第 10 10 章章 共价键与分子结构共价键与分子结构 价键理论价键理论 杂化轨道理论杂化轨道理论 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论 分子轨道理论分子轨道理论 无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么10.1 化学键参数化学键参数一、键能一、键能键离解能键离解能(D):一定温度、标准态下,断裂气态多原子分:一定温度、标准态下,断裂气态多原子分子中子中1mol某化学键形成相应某化学键形成相应
2、“碎片碎片”时所需的能量,叫做时所需的能量,叫做该键的键离解能。该键的键离解能。例如:例如:H2(g)2H(g)D(H-H)=436kJmol-1H2O(g)H(g)+O-H(g)D(H-OH)=499kJmol-1O-H(g)H(g)+O(g)D(O-H)=429kJmol-1键能键能(E):一定温度、标准态下,:一定温度、标准态下,1mol气态分子断裂成气气态分子断裂成气态原子时,态原子时,1mol某键所需能量的平均值。某键所需能量的平均值。E(O-H)=(499+429)/2=464kJmol-1无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许
3、你认为浪费这一点点算不了什么对于双原子分子:键能对于双原子分子:键能=键离解能键离解能对于多原子分子:键能对于多原子分子:键能键离解能键离解能键能反映了化学键的牢固程度,键能越大,键越牢固。键能反映了化学键的牢固程度,键能越大,键越牢固。二、键长二、键长(Lb)定义:当吸引与排斥作用处于平衡时,分子中成键的两定义:当吸引与排斥作用处于平衡时,分子中成键的两个原子核间的距离。个原子核间的距离。化学键化学键C-CC=CC=CN-NN=NN=NLb/pm154134120146125109.8E(kJmol-1)356598813160418946无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食
4、的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么对于两个确定原子之间形成的不同化学键,键长越短,对于两个确定原子之间形成的不同化学键,键长越短,键能越大,键越牢固。键能越大,键越牢固。三、键角三、键角定义:分子中两个相邻化学键之间的夹角。定义:分子中两个相邻化学键之间的夹角。例如:例如:键长和键角是反映分子空间构型的重要参数。键长和键角是反映分子空间构型的重要参数。CO2Lb=116pm键角:键角:180O-C-O直线型直线型CH4Lb=109.1pm键角:键角:10928CHHHH无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许
5、你认为浪费这一点点算不了什么四、键矩四、键矩表征键极性大小的物理量。表征键极性大小的物理量。q:电量:电量;l:键长:键长方向:从正指向负方向:从正指向负键矩越大,键的极性越大。键矩越大,键的极性越大。成键的两个原子的电负性差值越大,键的极性越大。成键的两个原子的电负性差值越大,键的极性越大。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么例如:例如:实验测得实验测得HCl的键矩的键矩3.5710-30Cm,键长,键长Lb127pm单位电荷所带的电量为:单位电荷所带的电量为:0.160210-18C单位电荷单位电荷HCl0
6、.18-0.18HCl键有键有18的离子性。的离子性。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么理论计算理论计算 推斥态推斥态基态基态 实验测得实验测得0E(kJ/mol)74.3两个氢原子接近时的能量变化曲线两个氢原子接近时的能量变化曲线r(pm)10.2 现代价键理论(VB法)一、H2分子形成过程能量变化曲线无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么形成共价键的条件形成共价键的条件:(1)(1)成键的两个原子必须具有自旋相反的未成对电子
7、。成键的两个原子必须具有自旋相反的未成对电子。(2)(2)最大重叠原理最大重叠原理-成键的两个原子轨道重叠越多,所形成键的两个原子轨道重叠越多,所形(3)(3)成的共价键越牢固。成的共价键越牢固。(3)(3)对称性匹配对称性匹配-原子轨道的重叠,必须发生于角度分布图原子轨道的重叠,必须发生于角度分布图(4)(4)中正负号相同的轨道之间。中正负号相同的轨道之间。二、共价键的条件二、共价键的条件无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么对称性原则:对称性原则:(1)有效重叠有效重叠(正重叠正重叠)当两个原子轨道对称性相同
8、的部分当两个原子轨道对称性相同的部分(“+”与与“+”或或“-”与与“-”之间之间)重叠时,两个原子之间电子出现的概率密度增大,重叠时,两个原子之间电子出现的概率密度增大,使两个原子间的结合力大于斥力,使体系能量降低,从使两个原子间的结合力大于斥力,使体系能量降低,从而形成共价键。而形成共价键。y+-+-xpy-py正重叠正重叠-+px-s正重叠正重叠+无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么(2)非有效重叠非有效重叠(负重叠负重叠)当两个原子轨道对称性不同的部分当两个原子轨道对称性不同的部分(“+”与与“-”之间
9、之间)重叠重叠时,在两个原子核之间形成一个垂直于时,在两个原子核之间形成一个垂直于x轴,电子出现的轴,电子出现的概率密度几乎为概率密度几乎为0的节面,此时核间的斥力占优势,使体的节面,此时核间的斥力占优势,使体系能量升高,不利于成键。系能量升高,不利于成键。-+px-s负重叠负重叠y+-+xpy-py负重叠负重叠无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 1.共价键具有方向性共价键具有方向性 共价键的方向性是由轨道最大重叠原理决定的。它不仅决定共价键的方向性是由轨道最大重叠原理决定的。它不仅决定了分子的几何构型,而且
10、还影响着分子的极性和对称性等分子了分子的几何构型,而且还影响着分子的极性和对称性等分子性质。性质。三、三、共价键的特点共价键的特点无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 例:HCl 的形成 H:1S1Cl:1S22S22P63S23P53s23pz23py23px1HCl的的S-PX重叠示意图重叠示意图无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 2 2 共价键具有饱和性共价键具有饱和性 共价键具有饱和性是由电子配对成键原理决定的。每种元
11、素原子的未成对电子数的多少,决定了该原子所能形成共价键的数目。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么但是:在特定条件下,原子中的有些成对电子有可能但是:在特定条件下,原子中的有些成对电子有可能被拆开而成为单电子。被拆开而成为单电子。例如:例如:8O 1s22s22p4 有有2个未成对电子,可与个未成对电子,可与2个个H原子原子形成形成2个共价键,形成个共价键,形成H2O。稀有气体原子外电子层为稀有气体原子外电子层为8e8e稳定结构,以单原子分子存在。稳定结构,以单原子分子存在。SF6:16S 1s22s22p63
12、s23p43s3p3d当与当与F作用时:作用时:有有6个单电子,与个单电子,与6个个F原子配对成键,形成原子配对成键,形成SF63s3p3d无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么四、共价键的类型四、共价键的类型 (1)键(头碰头)按重叠方式分:(2)键(肩并肩)(1)普通共价键(双方)(2)配位共价键(单方)按共用电子对来源分:共价键无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么1.键键 当原子轨道沿键轴方向“头碰头”重叠,重叠部分沿键轴呈
13、圆柱形分布,所形成的共价键称为键键。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 例:ClCl2 2无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 2.键键 当两个原子轨道以“肩并肩”的形式重叠时,所形成的共价键称为键。成成键键方式示意方式示意图图无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么例:N2 7 N:1s22s22p3无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪
14、费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 键与键比较:共价键类型共价键类型键键键键原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式“头碰头头碰头”“肩并肩肩并肩”轨道波函数分布轨道波函数分布关于键轴呈圆柱形对称关于键轴呈圆柱形对称关于节面上、下反对称关于节面上、下反对称电子云分布形状电子云分布形状核间呈圆柱形核间呈圆柱形存在密度为零的节面存在密度为零的节面存在方式存在方式唯一唯一原子间存在多键时原子间存在多键时可以多个可以多个键的稳定性键的稳定性较强较强较弱较弱无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了
15、什么3.键 当两个原子的d轨道以“面对面”的方式重叠时,所形成的共价键为键。键有两个节面:xz和yz。键多存在于含有过渡金属原子或离子的化合物中。成键方式示意图成键方式示意图无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么价键理论的局限性价键理论的局限性CH4分子的空间构型分子的空间构型6C 1s22s12p36C 1s22s22p2激发激发2s2p无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么常见类型:sp 杂化:sp、sp和sp杂化;sp不等性杂
16、化;spd 杂化:dsp、dsp、spd等杂化一、杂化轨道理论要点一、杂化轨道理论要点1 能量相近的原子轨道重新组合成新的轨道杂化轨道。能量相近的原子轨道重新组合成新的轨道杂化轨道。原子轨道的杂化,只有在形成分子的过程中才会发生,原子轨道的杂化,只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子不会发生杂化。而且只有能量相近的原子轨孤立的原子不会发生杂化。而且只有能量相近的原子轨道道(2s和和2p)才能发生杂化,而像才能发生杂化,而像1s和和2p由于能量相差较由于能量相差较大,不会杂化。大,不会杂化。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费
17、这一点点算不了什么2 有几个原子轨道参与杂化形成几个杂化轨道。有几个原子轨道参与杂化形成几个杂化轨道。两个两个sp杂化轨道杂化轨道xy3 杂化轨道有利于最大重叠,使整个体系的能量降低。杂化轨道有利于最大重叠,使整个体系的能量降低。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么1、sp杂化例:例:BeCl分子分子中心原子中心原子 Be Be:1s1s2s2s2p2p0 0 1s1s2s2s1 12p2p1 1 sp sp杂化杂化二、杂化轨道类型二、杂化轨道类型无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许
18、你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么杂化轨道成分:/s+/p杂化轨道中夹角:180杂化轨道空间构型:直线型BeCl分子空间构型:直线型例:HgCl2,C2H2无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 2、sp杂化 例:BF分子B:1s2s2p11s2s12p2sp2杂化无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 杂化轨道成分:/3s+/p杂化轨道间夹角:120杂化轨道空间构型:平面三角形BF分子空间构型:平面三角形例:
19、C2H4无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 3、sp杂化例:CHC:2s2p2s12p3sp3杂化无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么杂化轨道成分:s+p杂化轨道间夹角:10928杂化轨道空间构型:正四面体CH分子空间构型:正四面体无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 4、不等性sp杂化例1:NH分子7N:2s2p3不等性sp3杂化杂化轨道间夹
20、角:10718无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 杂化轨道 成 分 含孤对电子对 s成分较多,p成分较少 含成键电子对 p成分较多,s成分较少 E(孤对电子对)E(成键电子对)杂化轨道间夹角:10718 杂化轨道空间构型:四面体 分子空间构型:三角锥型无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么例2:H2O分子8O:2s2p4不等性sp3杂化杂化轨道间夹角:104 45 杂化轨道空间构型:四面体NH分子空间构型:V型无机化学无机化学在
21、日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 常见杂化类型及空间构型常见杂化类型及空间构型杂化类型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2参与杂化的原子轨道数234456杂化轨道的数目234456杂化轨道间的夹角1801201092890,180120,90,18090,180空间构型直线形三角形四面体正方形三角双锥八面体实例BeCl2HgCl2BF3,NO3-CH4,ClO4-PtCl4PCl5SF6,SiF62-无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么
22、一、价电子对互斥理论的基本要点一、价电子对互斥理论的基本要点1、分子或离子的空间构型取决于其中心原子的价层电子对数目,以及电子对之间的静电排斥作用力。为满足斥力要求,中心原子价层电子对趋于尽可能相互远离,使系统能量降低。分子的几何构型总是处于中心原子电子对相互排斥力最小的稳定结构。10.4 价电子对互斥理论价电子对互斥理论无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么2、不同价电子对之间的排斥作用力大小不同 孤对电子间斥力 孤对电子对成键电子对 成键电子对间斥力对于成键电子对:叁键斥力 双键斥力 单键斥力注:成键电子对:
23、等于成键原子的数目。不论中心原子与成键原子之间是单键还是重键,都算一对成键电子对。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么3价电子对之间,夹角越小斥力越大。在对称空间中,斥力大的电子对尽量占据键角相对较大的位置。例:XeF4:平面正方形 无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么二、价层电子对数的确定二、价层电子对数的确定(1)离子的价电子数应考虑离子所带的电荷)离子的价电子数应考虑离子所带的电荷;(2)如果成键原子是配位原子,与中心原子
24、之间的化学键是)如果成键原子是配位原子,与中心原子之间的化学键是 单键时,配位原子提供的价电子数为单键时,配位原子提供的价电子数为1;双键时,配位原子提供的价电子数为双键时,配位原子提供的价电子数为0;叁键时,配位原子提供的价电子数为叁键时,配位原子提供的价电子数为-1。(3)若中心原子价层电子中有成单电子,也按电子对处理。)若中心原子价层电子中有成单电子,也按电子对处理。(4)孤对电子数)孤对电子数=电子对数目电子对数目 成键电子对数(键合原子数)成键电子对数(键合原子数)无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么
25、例:例:NH4+:中心原子:中心原子N的电子对数的电子对数 孤对电子数孤对电子数=4 4=0H2O:中心原子中心原子O的电子对数的电子对数 孤对电子数孤对电子数=4 2=2ClO2:中心原子:中心原子Cl的电子对数的电子对数 孤对电子数孤对电子数=4 2=2无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么三、确定结构的步骤三、确定结构的步骤 判断分子构型的方法:(1)确定中心原子的价层电子对总数。(2)根据斥力确定稳定构型。表10-2中心原子A价层电子对的排列方式与分子构型(234页)无机化学无机化学在日常生活中,随处都可
26、以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么【例10-1】判断ClF3分子的几何构型解:价层电子对数=价层电子对构型:三角双锥孤对电子数=5-3=2。分子的可能构型为三种:无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么电子对互斥(90)孤-孤孤-成成-成a132b060c042显然,结构c是最为稳定的,ClF3分子的实际构型为T型(d)。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么【例10-2】判断SF4分子
27、的几何结构。解:价层电子对数=价层电子对构型:三角双锥 孤对电子数=5-4=1 分子有两种可能的构型:无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么电子对互斥(90)孤-孤孤-成成-成a033b024显然构型(b)是稳定的。SF4分子实际的几何结构为变形四面体(c)。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么 价层电子对互斥理论不适于下列情况:(1)具有强极性的分子。如Li2O,按照价电子对互斥理论应为V型,但实际上是直线型,因为决定Li2O分
28、子构型的因素不是O的孤对电子对之间的作用,而是离子Li+Li+之间的排斥。(2)具有离域键的分子或离子。如C(CN)3-具有离域键,其构型不是三角锥型,而是平面三角形。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么(3)某些含有孤对电子对的分子和离子。如SbCl63-离子中,中心原子Sb价层有7对电子,但其构型为八面体型。(4)过渡金属配合物。如TiF63-,中心原子Ti价层有7对电子,但其构型为八面体。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什
29、么10.4 分子轨道理论(MO法)一、分子轨道理论要点一、分子轨道理论要点1、分子轨道由原子轨道线性组合而成。、分子轨道由原子轨道线性组合而成。2、组合的分子轨道数与组合前的原子轨道数相等,即、组合的分子轨道数与组合前的原子轨道数相等,即n个个原子轨道经线性组合得到原子轨道经线性组合得到n个分子轨道。个分子轨道。3、能量比原子轨道低的分子轨道称为成键分子轨道,而、能量比原子轨道低的分子轨道称为成键分子轨道,而能量比原子轨道能量高的分子轨道称为反键分子轨道。能量比原子轨道能量高的分子轨道称为反键分子轨道。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许
30、你认为浪费这一点点算不了什么如两个氢原子的原子轨道如两个氢原子的原子轨道 a、b组合成氢分子轨道,有两种组合成氢分子轨道,有两种组合方式组合方式:a+b E EH a-b E EH无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么原子轨道组合成分子轨道时,必须满足三个条件:原子轨道组合成分子轨道时,必须满足三个条件:(1)能量相近原则)能量相近原则 只有能量相近的原子轨道才能有效组合成分子轨道,而且原只有能量相近的原子轨道才能有效组合成分子轨道,而且原子轨道能量相差越小越有利于组合。子轨道能量相差越小越有利于组合。(2)轨道
31、最大重叠原则)轨道最大重叠原则 原子轨道对称重叠程度越大,成键分子轨道的能量下降越多,原子轨道对称重叠程度越大,成键分子轨道的能量下降越多,形成的分子越稳定。形成的分子越稳定。二、形成分子轨道的条件二、形成分子轨道的条件无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么(3)对称性原则)对称性原则 只有对称性相同的原子轨道才能有效组合成分子轨道。只有对称性相同的原子轨道才能有效组合成分子轨道。原子轨道的波函数有正、负号之分,波函数同号的原子轨原子轨道的波函数有正、负号之分,波函数同号的原子轨道相重叠,原子核间的电子云密度增大
32、,形成的分子轨道道相重叠,原子核间的电子云密度增大,形成的分子轨道能量比此前各原子轨道的能量都低,为成键分子轨道;能量比此前各原子轨道的能量都低,为成键分子轨道;波函数异号的原子轨道相重叠时,核间电子云密度减小,波函数异号的原子轨道相重叠时,核间电子云密度减小,形成的分子轨道能量高于原来的原子轨道,为反键分子轨形成的分子轨道能量高于原来的原子轨道,为反键分子轨道。道。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么几种原子轨道的几种原子轨道的对称性组合对称性组合 无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。
33、也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么几种原子轨道的几种原子轨道的对称性组合对称性组合 无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么三、分子轨道能级三、分子轨道能级每个分子轨道都有相应的图像和能量;每个分子轨道都有相应的图像和能量;根据分子轨道形成时原子轨道重叠的方式不同,分子轨道分为根据分子轨道形成时原子轨道重叠的方式不同,分子轨道分为轨道轨道和和轨道;轨道;两种分子轨道的对称性不同。当原子轨道以两种分子轨道的对称性不同。当原子轨道以“头碰头头碰头”的方式重叠时,的方式重叠时,形成的分子轨道绕键
34、轴呈圆柱形分布,为形成的分子轨道绕键轴呈圆柱形分布,为轨道。当两个原子轨道以轨道。当两个原子轨道以“肩并肩肩并肩”的形式重叠时,所形成的分子轨道位于键轴的上、下方呈的形式重叠时,所形成的分子轨道位于键轴的上、下方呈反对称分布,为反对称分布,为轨道。轨道。原子轨道的能量决定所组合的分子轨道的能量。原子轨道的能量越低,原子轨道的能量决定所组合的分子轨道的能量。原子轨道的能量越低,相应的分子轨道能量也低。相应的分子轨道能量也低。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么四、四、分子轨道的应用示例分子轨道的应用示例1电子在分
35、子轨道中的填充电子在分子轨道中的填充遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪德规则。遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪德规则。两原子组成的分子的稳定性大小可用键级来衡量:两原子组成的分子的稳定性大小可用键级来衡量:无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么2同核双原子分子同核双原子分子 第二周期元素同核双原子分子第二周期元素同核双原子分子 的分子轨道排布式有两种类型:的分子轨道排布式有两种类型:(a a)O2、F2 ;(b b)Li2N2 。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自
36、己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么(a)O2分子轨道能级图分子轨道能级图(b)N2分子轨道能级图分子轨道能级图无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么(1)O分子O2的分子轨道电子排布式:(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)1(*2pz)1(*2px)O2分子中有一个键,两个三电子键;O2分子的键级=2;O2分子中含有未成对电子,故为顺磁性物质。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点
37、点算不了什么(2)N分子N2的分子轨道电子排布式:(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2py)2(2pz)2(2px)2(*2py)(*2pz)(*2px)N2分子中有一个键,两个键;N2分子键级=3N2分子中无未成对电子,故为反磁性物质。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么3异核双原子分子 当不同元素的两原子形成分子时,便构成异核双原子分子。其分子轨道由两个原子能量相近的原子轨道组合而成。(1)HF分子 F原子:1s22s22p5 H原子:1s1 HF分子的电子构型:键级=1无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么(2)NO分子N原子:1s22s22p3,O原子:1s22s22p4。NO分子轨道表示式:键级在NO分子中存在1个键、1个键和1个叁电子键。NO是顺磁性分子。无机化学无机化学在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么在双原子分子轨道表示式中,有时在分子轨道的右下角标明“g”或“u”,分别表示分子轨道相对键轴中心点是对称的,或反对称的。N2分子轨道表示式也可表示为:分子轨道理论不仅可用于分子,也可用于讨论离子的结构及性质。