Covalent bond
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共价键 covalent bond. 活泼的金属与非金属之间或形成离子键,但非活泼的金属与非金属之间、非金属与非金属之间又是如何成键而形成分子的呢?这要用共价键的理论来解释。 共价键理论分为价键理论和分子轨道理论,我们重点讲前一种。. 价键理论. 经典价键理论 classical valence-bond. 1 要点: 1. 具有成单电子的两原子轨道相互重叠,可以形成共价键。 重叠越大,键越稳定 2. 共价键具有方向性和饱和性 。(原因) 3. 根据重叠方式不同,可分为 σ 键和 π 键。 头碰头式与肩并肩式。 π 键键能较 σ 键小。(如 N 2 ).

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Presentation Transcript


Covalent bond

共价键covalent bond

  • 活泼的金属与非金属之间或形成离子键,但非活泼的金属与非金属之间、非金属与非金属之间又是如何成键而形成分子的呢?这要用共价键的理论来解释。

  • 共价键理论分为价键理论和分子轨道理论,我们重点讲前一种。


Covalent bond

价键理论


Classical valence bond

经典价键理论classical valence-bond

  • 1 要点:

  • 1.具有成单电子的两原子轨道相互重叠,可以形成共价键。重叠越大,键越稳定

  • 2. 共价键具有方向性和饱和性。(原因)

  • 3. 根据重叠方式不同,可分为σ键和π键。头碰头式与肩并肩式。 π键键能较σ键小。(如N2)


2 overlap of atomic orbitals

2 原子轨道的重叠overlap of atomic orbitals


Covalent bond

3.经典价键理论的应用与局限

  • 1) 应用:H2、Cl2和HCl的分子的生成

  • 2) 不足:不能解释大量有机分子如四氯化碳等分子的生成和键角

    (C为1s22s22p2)。

  • 经典价键理论的补充和发展:杂化轨道理论。


Hybrid orbital

二.杂化轨道理论hybrid orbital

  • 1要点:

  • 1) 原子在形成分子时,为增强成键能力,不同类型的原子轨道(必要时电子可激发到能量相近轨道)可以重新组合成新轨道,叫杂化轨道。

  • 2) 杂化轨道数=参与杂化的原子轨道数

  • 3) 参与杂化的轨道要能级相近

  • 4) 不同类型的杂化轨道的形状与空间取向不同。


Covalent bond

2杂化轨道类型

  • (1)SP杂化:每个轨道中S与P各占二分之一,头大尾小(s成分大),直线型。如:BeCl2。Be2+(1s22s2)


2 sp 2

2) SP2杂化

  • ,每个轨道中S成分为1/3,P为2/3,头变小,尾变大,正三角形。如 BF3。


3 sp 3

3)SP3杂化

  • 每个轨道中S成分为1/4,头更变小。为正四面体,如CCl4。

杂化轨道理论仍保存着经典理论的三大要求


Covalent bond

3.等性杂化与不等性杂化

  • 全部由成单电子的轨道参与的杂化叫等性杂化。有孤对电子的轨道参与的杂化叫不等性杂化。

  • NH3分子的形成,有一个孤对电子参与杂化,键角变小。分子构型:三角锥。


H 2 o v

H2O 分子的形成,有两个孤对电子参与杂化,键角变得更小。分子构型:V型。


Covalent bond

4 其它杂化轨道

  • 1) SP3d 杂化: PCl5的形成。三角双锥。


Pcl 5

PCl5的分子构型


2 sp 3 d 2

2) SP3d2杂化

  • SF6的形成。正八成体


Covalent bond

习题

  • 画出下列物质形成时的杂化轨道类型(是否等性),推断分子的空间构型:CH2Cl2、COCl2、PH3

  • 1. sp3等性杂化,四面体

  • 2. sp2等性杂化,平面三角形

  • 3. sp3不等性杂化,三角锥形


Covalent bond

三.价层电子对互斥理论

  • 这种理论常能更方便地推断出分子的空间构型。

  • 1理论要点:

  • 1) 先确定价层电子对数。在此公式中,O和S原子作为配体时,接受其它原子的配位

  • 2) 根据价层电子对数确定其空间构型。

  • 3) 价层电子对数=中心原子的配位数时,价层电子对的构型与分子的构型相同。否则不同。

  • 4)根据孤对电子数来推断分子的空间构型。


Covalent bond

2 实例分析

  • 要点:电子对间斥力大小的次序:

  • 孤对-孤对>孤对-键对>键对-键对。分子取其斥力最小的空间构型。孤对电子总处于斥力最小的位置。

  • IF2- 离子。


P210 5 7 10 14 18 20

作业:P210:5,7,10,14,18,20


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