固有偶极的偶极矩物理化学.pptx

基本要求⒈掌握价层电子对互斥理论的基本内容及应用。2.了解杂化轨道理论、共轭大π键和共价分子的性质。3.理解分子间力的概念，分清化学键和分子间力的区别。4.掌握氢键的特征和形成条件，以及对物质的物理性质的影响。5.了解现代价键理论和分子轨道理论的主要点。2-1路易斯结构式的最外层转化为稀有气体的8电子稳定构型—8隅律。路易斯又把用“共用电子对”维系的化学作用力称为共价键。后人称这种观念为路易斯共价键理论例1.画出SO2Cl2、HNO3、H2SO3、CO32-、SO42-的路易斯结构式●泡林共振论对于可以写出几个相对合理的路易斯结构式的分子，泡林提出了共振论，认为分子的真实结构是这些合理路易斯结构式的共振杂化体，每个结构式则称为一种共振体，泡林还用符号“”，把分子的共振体联系起来2-2价层电子互斥模型（VSEPR）H2O1.价层电子互斥模型VSEPR模型的要点:●用通式AXnEm来表示所有只含一个中心原子的分子或离子的组成，式中A表示中心原子,X表示配位原子(也叫端位原子),下标n表示配位原子的个数,E表示中心原子上的孤对电子对,下标m是电子对数。已知分子或离子的组成和原子的排列顺序时,m值可用下式确定:m=(A的族价-X的化合价×X的个数+/-离子的电荷数)/2例如:分子SO2SO3SO32-SO42-NO2+m10100注：有时,计算出来的m值不是整数,如NO2，m=0.5，这时应当作m=1来对待，因为，单电子也要占据一个孤对电子轨道。z23456模型直线形平面三角形正四面体三角双锥体正八面体●“分子立体构型”是指不包括孤对电子对的AXn中的A和n个X(配位原子)在空间的排布，只有当AXnEm中的m=0时，即AYZ=AXn时，VSEPR模型才是分子立体构型，否则，得到VSEPR模型后要略去孤对电子对，才得到它们的分子立体构型，如:H2O,NH3,CH4都是AY4,它们的分子立体构型为：分子H2ONH3CH4构型角形三角锥体正四面体●AYz中的z个价层电子对之间的斥力的大小有如下顺序:i.l-l>>l-b>b-b(l为孤对电子对;b为键合电子对)由于键合电子对受到左右两端带正电原子核的吸引，而孤对电子对只受到一端原子核吸引，相比之下，孤对电子对较“胖”，占据较大的空间，而键合电子较“瘦”，占据较小的空间。此外,有时还要考虑到如下几种顺序：ii.t-t>t-d>d-d>d-s>s-s(t-叁键,d-双键,s-单键)判断共价分子结构的一般规则SO32-IF3NO2电子对数453电子对构型分子构型三角锥T字形V字形例:试用VESPR模型预测H2O分子的立体构型。解:H2O分子属AX2E2=AY4VSEPR理想模型为正四面体,价层电子对间夹角均为10928'。分子立体构型(指H2O而不是H2OE2)为角型(非线形分子)。根据斥力顺序(i)(l-l>>l-b>b-b),应有:∠l-O-l>∠l-O-H>∠H-O-H所以水分子的立体结构应为VSEPR理想模型的畸变型，其中的∠H-O-H小于109.5，为104.5例:用VESPR模型预测SO2Cl2分子的立体构型。解：SO2Cl2分子属AX4E0=AY4,VSEPR理想模型为正四面体，因S=O键是双键，S—Cl键是单键，据顺序t-t>t-d>d-d>d-s>s-s,分子立体模型应为:∠O-S-O>10928'∠Cl-S-Cl<∠O-S-Cl<10928'所以SO2Cl2分子的立体结构为正四面体畸变型，即四面体型。例:实测值:在SO2F2里,∠F-S-F为98,而在SO2Cl2里,∠Cl-S-Cl为102,为什么后者角度较大？解：这种差别可以用顺序cw-cw>cw-cs>cs-cs来解释。方向角90度1916年，美国科学家Lewis提出共价键理论：分子中的原子可以通过共用电子对来形成稀有气体的稳定电子结构。遇到的问题1927年，德国化学家W.Heitler和F.London首先把量子力学用于研究H2分子结构，后由美国L.Pauling发展，提出杂化轨道法，建立了现代价键理论。●两个1s电子以自旋相同，r越小，V越大。不能形成化学键。●自旋相反时，r=r0时，V值最小，为E=－D(D>0，－D<0)，此时两个H原子之间形成了化学键。●共价键特点大重叠”；两轨道重叠面积↑，电子在两核间出现的几率密度↑，共价键强度↑例：HCl分子形成的键●共价键的类型2－4杂化轨道理论-价键理论（二）●除SP3杂化，还有两种由S轨道和P轨道杂化的类型，一种是1个s轨道和2个p轨道杂化，杂化后得到平面三角形分布的3个轨道，总称sp2杂化轨道；另一种是1个s轨道和1个p轨道杂化，杂化后得到呈直线分布的2个轨道，总称sp杂化轨道。（1）sp3杂化●凡属于VSEPR模型的AY4的分子的中心原子A都采取sp