化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)

化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)第1頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月科塞爾(Kossel)——離子鍵理論路易斯(G.N.Lewis)——共價鍵理論一、路易斯結(jié)構(gòu)與共振論`1916年第2頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月路易斯結(jié)構(gòu)式：用“—”表示共價鍵/鍵合電子/成鍵電子；用“

·”表示孤對電子/非鍵合電子。簡單分子的路易斯結(jié)構(gòu)式可用觀察法直接得到。第3頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)雜分子的路易斯結(jié)構(gòu)式確定：計算可用價電子的數(shù)目。在分子中為每一個原子貢獻(xiàn)的價電子相加，對于負(fù)離子要加上離子的電荷數(shù)，對于正離子要減去離子的電荷數(shù)。以NH4+和NO3-為例：畫出分子或離子的結(jié)構(gòu)草圖，用單鍵把原子連接起來，使每個原子的電子總數(shù)為8(含成鍵電子對和非成鍵電子對)。如原子的排列有幾種可能，則用化學(xué)或物理方法確定哪一種可能的結(jié)構(gòu)是正確的，它一般遵循下列規(guī)律：第4頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月原子排列遵循的一般規(guī)律：氫原子總是形成單鍵，碳原子通常是個鍵。同一分子有幾個碳原子，可能會鍵合成鏈狀或環(huán)狀。在含有幾個氧原子和一個非金屬原子的化合物或離子里，氧原子通常圍繞非金屬中心原子排列。含氧酸中，可電離的氫原子通常與氧原子鍵合，而氧原子與非金屬原子鍵合。如H—O—X第5頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)雜分子的路易斯結(jié)構(gòu)式確定：計算所畫結(jié)構(gòu)里電子的總數(shù)，并將它與第一步計算所得到的可用價電子數(shù)對比。若多出2個電子，則該分子有一個雙鍵，且該重鍵在C—C或在氧與某一元素之間。如ClO-、HCN。畫出SO2Cl2、HNO3、H2SO3、CO32-、SO42-的路易斯結(jié)構(gòu)式。分析CCl4、BCl3、PCl5的路易斯結(jié)構(gòu)式。第6頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月①缺電子結(jié)構(gòu)——包括形成共價鍵的共用電子對之內(nèi)，少于8電子的，稱為缺電子結(jié)構(gòu)。如第3主族的硼和鋁，典型的例子有BCl3、AlCl3，缺電子結(jié)構(gòu)的分子往往有形成配合物的能力。例如：BCl3＋:NH3＝Cl3B←NH3能夠接受電子對的分子稱為“路易斯酸”，能夠給出電子對的分子稱為“路易斯堿”。路易斯酸和路易斯堿以配價鍵相互結(jié)合形成的化合物叫做“路易斯酸堿對”。

第7頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月②多電子結(jié)構(gòu)——如PCl5里的磷呈5價，氯呈-1價。中性磷原子的價電子數(shù)為5。在PCl5磷原子的周圍的電子數(shù)為10，超過8。這種例外只有第3周期或更高周期的元素的原子才有可能出現(xiàn)。第8頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)雜分子的路易斯結(jié)構(gòu)式確定：N2O路易斯結(jié)構(gòu)式可用“形式電荷”判斷其合理性。將鍵合電子的半數(shù)分別歸屬各鍵合原子，再加上各原子的孤對電子數(shù)，如果兩者之和等于該原子(呈游離態(tài)電中性時)的價層電子數(shù)，形式電荷計為零，否則少了電子，形式電荷計“+”，多了電子計為“-”。當(dāng)結(jié)構(gòu)式中所有原子的形式電荷均為零，或者形式電荷為“+”的原子比形式電荷為“-”的原子的電負(fù)性小，可認(rèn)為是合理的路易斯結(jié)構(gòu)式。第9頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)雜分子的路易斯結(jié)構(gòu)式確定：有時，一個分子在不改變其中的原子的排列的情況下，可以寫出一個以上合理的路易斯結(jié)構(gòu)式，為解決這一問題，鮑林提出所謂的“共振”的概念，認(rèn)為該分子的結(jié)構(gòu)是所有這些正確的路易斯結(jié)構(gòu)式的總和，真實的分子結(jié)構(gòu)是這些結(jié)構(gòu)式的“共振混合體”。

共振論在有機化學(xué)中仍有廣泛應(yīng)用。有助于理解路易斯結(jié)構(gòu)式的局限性。第10頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月二、σ鍵和π鍵——價鍵理論(一)又稱電子配對法：共價鍵是由不同原子的電子云重疊形成的，是1927年海特勒(Heitler)和倫敦(London)用量子力學(xué)處理H2問題所得結(jié)果的推廣。第11頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月V勢能r核間距0兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近第12頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月r0v勢能r核間距0r0第13頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月r0v勢能r核間距0r0第14頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月v勢能r核間距0

兩個核外電子自旋方向相同的氫原子靠近第15頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月氫氣分子形成過程的能量變化第16頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月共價鍵的形成與類型根據(jù)共價鍵形成的本質(zhì)，請解釋氫分子為H2而不是H3？↑1sH21sH↓第17頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2p↑↑↑

2s↑↓NH↓1s2p↑↓

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2s↑↓FH↓1s2↑↓↑↓2p2s↑↑OH↓1sH↓1sH↓1s3H↓1s2根據(jù)H2分子的形成過程，討論HF分子、H2O分子和NH3分子的形成第18頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月在成鍵過程中,每種元素的原子有幾個未成對電子通常就只能形成幾個共價鍵，所以在共價分子中每個原子形成共價鍵數(shù)目是一定的。形成的共價鍵數(shù)未成對電子數(shù)共價鍵的特征1、具有飽和性第19頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月s－ss－p頭碰頭頭碰頭哪些電子云重疊方式有利于共價鍵的形成？

以最簡單的s電子和p電子為例分析:第20頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月p－p頭碰頭肩并肩第21頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月s－ss－pp－p“頭碰頭”σ鍵“肩并肩”π鍵p－p第22頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月共價鍵的特征1、具有飽和性2、具有方向性共價鍵的方向性是指一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。共價鍵具有方向性的原因是因為原子軌道(p、d、f)有一定的方向性，它和相鄰原子的軌道重疊成鍵要滿足最大重疊條件。第23頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月共價鍵的分類σ鍵：原子軌道以“頭碰頭”方式互相重疊形成的共價鍵。(如：s－s，s－p，p－p)π鍵：原子軌道以“肩并肩”方式互相重疊形成的共價鍵。(如：p－p)大量化學(xué)事實表明：上述σ鍵和π鍵只是共價鍵中最簡單的模型，此外還存在十分多樣的共價鍵類型。如苯環(huán)中的大π鍵、硫酸根中的大π鍵、硼烷中的多中心鍵等。第24頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月σ鍵的特點是重疊的電子在兩核連線上，受原子核束縛力較大，重疊程度也大，比較牢固，σ鍵繞軸旋轉(zhuǎn)時，電子云重疊程度不受影響。π鍵的特點是重疊的電子云分布在兩核連線的兩方，受原子核束縛力小，電子云重疊程要比σ鍵小得多，所以π鍵不如σ鍵牢固。π鍵繞鍵軸(兩軸連線)旋轉(zhuǎn)后會發(fā)生破裂。所以π鍵電子的能量較高，易活動，其化學(xué)性質(zhì)較σ鍵活潑。一般來說，π健不能獨立存在，總是和σ鍵一起形成雙鍵或叁鍵。第25頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月試分析H2、HF、F2中分別存在哪一種類型的σ鍵？思考N2分子在空氣中很穩(wěn)定，主要是因為N原子間形成了N≡N，請根據(jù)原子軌道表示式及共價鍵的特征，一起分析氮氣分子中氮原子的軌道如何重疊形成共價鍵的？第26頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月H·+H·HH:Hs－sσ鍵共價鍵的形成與類型H↑1sH21sH↓第27頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月共價鍵的形成與類型s－pσ鍵HF2p↑↓

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2s↑↓FH↓1s第28頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月共價鍵的形成與類型p－pσ鍵FF2p↑↓

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2s↑↓F2p↑↓

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↑2s↑↓F第29頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月↑↓↑↑2px2py2pz2s

↑N原子外圍電子軌道表示式2px2py2pz2px2py2pz第30頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2px2py2pz2px2pz2pyπ鍵π鍵σ鍵N≡N分子：1個

σ鍵和2個π鍵N≡N分子結(jié)構(gòu)分析

第31頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月三、價層電子對互斥理論(VSEPR)

VSEPR：ValenceShellElectronPairRepulsion1940年希吉維克(Sidgwick)和坡維爾(Powell)在總結(jié)實驗事實的基礎(chǔ)上提出了一種簡單的理論模型。20世紀(jì)50年代經(jīng)吉列斯比(R.J.Gillespie)和尼霍爾姆(Nyholm)加以發(fā)展。第32頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月在ABn型的分子中，中心原子A周圍電子對排布的幾何形狀主要取決于中心原子A的價電子層中的電子對(包括成鍵電子對和孤對電子對)的互相排斥作用。分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對相互排斥最小的那種結(jié)構(gòu)。價層電子對相互排斥作用的大小決定于電子對之間的夾角和電子對的成鍵情況。一般規(guī)律為：價層電子對互斥理論中心內(nèi)容為：第33頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月電子對之間的夾角越小排斥力越大；電子對之間斥力大小的順序：(i)l—l＞l—b＞b—bl：孤電子對；b：鍵合電子對(ii)t—t＞t—d＞d—d＞d—s＞s—st—叁鍵；d—雙鍵；s—單鍵第34頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月判斷共價分子構(gòu)型的一般規(guī)則確定中心原子價電子層中的電子總數(shù)和電子對數(shù)。中心原子的價層電子總數(shù)為中心原子的價電子數(shù)與配體提供的成鍵電子數(shù)之和。價層電子總數(shù)除以2，即為中心原子的價電子層的電子對數(shù)。根據(jù)價層電子對數(shù)，從下表中選出相應(yīng)的幾何構(gòu)型。第35頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月繪出構(gòu)型圖，將配對原子排布在中心原子周圍，每一電子對連接一個配位原子，剩余的電子對稱為孤對電子對，也排在幾何構(gòu)型的一定位置上。根據(jù)孤電子對，成鍵電子對之間相互排斥力的大小，確定排斥力最小的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并估計這種結(jié)構(gòu)對理想幾何構(gòu)型的偏離程度。第37頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月在正規(guī)的共價鍵中，氫與鹵素每個原子各提供一個共用電子，氧族元素(ⅥA族)原子作為配位原子時，可認(rèn)為不提供電子(如氧原子有6個價電子，作為配位原子時，可認(rèn)為它從中心原子接受一對電子達(dá)到8電子結(jié)構(gòu))；但作為中心原子時，氧族原子提供所有6個價電子，鹵族原子提供所有7個價電子。利用VSEPR推斷分子或離子的空間構(gòu)型時應(yīng)注意的問題：第38頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月②如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。如PO43－離子中P原子的價層電子數(shù)應(yīng)加上3，而NH4＋離子中N原子的價層電子數(shù)則應(yīng)減去1。③如果價層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子，可把這個單電子當(dāng)作電子對看待。如NO2分子中N原子有5個價電子，O原子不提供電子。因此中心原子N價層電子總數(shù)為5，當(dāng)作3對電子看待。

第39頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月：電子對數(shù)目空間構(gòu)型成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)排列方式分子構(gòu)型實例2直線20直線BeCl2CO2

3三角形30三角形BF3SO3

21V—形SnBr2PbCl2

4四面體40四面體CH4CCl4

31三角錐NH3PCl3

22V—形H2O第40頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月5三角

雙錐50三角雙錐PCl5

41變形四面體SF4

32T—形BrF3

23直線形XeF2

6八面體60八面體SF6

51四角錐IF5

42正方形XeF4

第41頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月分子結(jié)構(gòu)1.化學(xué)鍵鍵參數(shù)：鍵能、鍵長、鍵角、鍵的極性分子的極性共價分子的性質(zhì)分子的磁性2.共價鍵理論第42頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月鍵能：也稱離解能。298K，1atm時，1mol理想氣體AB離解為同狀態(tài)下的A、B時的焓變。常用鍵能數(shù)據(jù)為平均鍵能值。如：D(H-OH)=500.8KJ/molD(O-H)=424.7KJ/molD(HCOO-H)=431.0KJ/mol常用的O-H鍵能為463.0KJ/mol鍵長：分子中兩個原子核之間的平均距離。第43頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月鍵角：鍵與鍵的夾角。是反映分子空間結(jié)構(gòu)的重要因素。對分子的性質(zhì)有較大影響。如：水的鍵角104.5度，為角型分子，也是強極性分子。P4的鍵角為60度，可知P4為正四面體。鍵的極性：化學(xué)鍵中原子核的正電荷中心和負(fù)電荷中心不重疊，則該化學(xué)鍵就具有極性。根據(jù)成鍵原子的電負(fù)性差異，可確定鍵極性的大小。第44頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月五．σ鍵、π鍵和大π鍵從電子云重疊的方式來看，共價鍵可分為σ鍵和π鍵。當(dāng)原子之間只有一對電子時，這對電子形成的化學(xué)鍵為單鍵。單鍵是σ鍵，σ鍵是成鍵的兩個原子的軌道沿著兩核連線方向“頭碰頭”進(jìn)行重疊而形成的共價鍵。s與s軌道，s與p軌道，p與p軌道以及s、p與雜化軌道，雜化軌道和雜化軌道之間都可以形成σ鍵。第45頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月形成p—pπ鍵和p—p大π鍵的條件是分子或離子里有平行的p道可以容納分子中的電子（一般在電子占據(jù)能量較低的σ和孤對電子對的軌道后）。p—p大π鍵是存在于兩個以上原子核之間的化學(xué)鍵，常稱為“離域大π鍵”。大π鍵的符號。其中的a是平行p軌道數(shù)，b是這些軌道里的電子數(shù)。當(dāng)a=b=2時，就是一般的p—pπ鍵。應(yīng)當(dāng)注意，b<2a，否則不能形成π鍵。第46頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1．甲醛分子中的p—pπ鍵甲醛分子中心原碳采取sp2雜化軌道，碳原子上還有一個未參加雜化的p軌道是與分子的σ鍵形成的骨架平面垂直的，氧原子上有一個p軌道與碳原子的上p產(chǎn)軌道互相平行，形成一個p—pπ鍵。在π鍵里的電子數(shù)可以通過下面的順序來計算：①甲醛分子里的電子總數(shù)=中性原子的價電子之和=2×1＋4＋6=12。②計算σ鍵和孤對電子的電子數(shù)：2H-C＋C-O＋4=10。③剩下的電子是在p—pπ鍵或p—p大π鍵里的電子：12－10=2。所以甲醛分子里的p—pπ鍵是一般的p—pπ鍵。第47頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2．苯分子里的p—p大π鍵苯分子里的每個碳原子取sp2雜化軌道，每個碳原子有一未參加雜化的p軌道。由于苯分子是平面分子，因此6個未參加雜化的p軌道是互相平行的。其中的電子數(shù)的計算如下：6×1（H）＋6×4（C）=30；30－6×2－6×2=6。所以苯分子里有型p—p大π鍵。第48頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第49頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第50頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3．CO2分子里的大π鍵。CO2是直線形的分子，在中心原子碳原子上沒有孤對電子。根據(jù)雜化軌道理論，CO2分子的碳原于取sp雜化軌道。應(yīng)當(dāng)特別強調(diào)指出的是：當(dāng)某原子采取sp雜化軌道時，它的兩個未參加雜化的p軌道在空間的取向是跟sp雜化軌道的軸呈正交的關(guān)系（即相互垂直）。第51頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月對于CO2分子，有兩套O—C—O相互平行的由三個原子提供的3個p—軌道。CO2分子共有4＋2×6=16個價電子，兩個C—Oσ鍵和每個氧原子上的一對孤對電子對總共8個電子，尚余8個電子應(yīng)當(dāng)填入上述兩套三原子的平行產(chǎn)軌道，即每套是三個軌道4個電子，標(biāo)為。換言之，CO2分子里有兩套p—p大π鍵。第52頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月CO32–離子的結(jié)構(gòu)第53頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4．O3分子里的大π鍵臭氧分子是平面三角形（包括氧原子上的孤對電子對）的理想模型（O原子成的σ鍵骨架呈角型）。根據(jù)雜化軌道理論，臭氧分子中的中心氧原子取sp2雜化軌道。應(yīng)當(dāng)特別強調(diào)指出的是：所有的取sp2雜化軌道的原子都尚有一個未參與雜化的p軌道，它在空間的取向是垂直于分子平面。第54頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月對于臭氧分子，每個配位氧原子有一對孤對電子對取原來的s軌道；有一對孤對電子對取原來的p軌道而且方向不同中心氧原子上的這個孤對電子，互不平行。于是還有一套三原子的相互平行的三個p軌道。在這套平行的p軌道里應(yīng)當(dāng)容納3×6－2×2－2×4=4個電子，因此分子里有一套大π鍵。第56頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月形成π鍵的條件：1.形成π鍵前，通常先形成σ鍵2.除去形成σ鍵的電子外，中心原子和配位原子都必須具有價層P電子，且至少一方未成對。3.若有n個能形成π鍵的原子相連，則趨向形成n中心大π鍵，而不是p—pπ鍵。且形成π鍵的n個原子一定共平面。4.注意b<2a。第57頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月六．等電子體原理

既具有VSEPR理論的相同通式AXmEn（A表示中心原子，X表示配位原子，下標(biāo)n表示配位原子的個數(shù)，E表示中心原子的孤對電子對，下標(biāo)m表示電子對數(shù)），又具有相同的價電子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)，這個原理稱為“等電子體原理”。第58頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1．CO2、CNS–、NO2+、N3–

具有相同的通式——AX2，價電子總數(shù)16，具有相同的結(jié)構(gòu)——直線型分子，中心原子上沒有孤對電子而取sp雜化軌道，形成直線形-骨架，鍵角為180o，分子里有兩套p-p大π鍵。第59頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2．CO32–、NO3–、SO3等離子或分子具有相同的通式——AX3,總價電子數(shù)24，有相同的結(jié)構(gòu)——平面三角形分子第60頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3．SO2、O3、NO2–等離子或分子，AX2，18e，中心原子取sp2雜化形式第61頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4．SO42–、PO43–等離子具有AX4的通式,總價電子數(shù)32，中心原子有4個s-鍵，故取sp3雜化形式，呈正四面體立體結(jié)構(gòu)第62頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月5．PO33–、SO32–、ClO3–

等離子具有AX3的通式，總價電子數(shù)26第63頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：一些分子結(jié)構(gòu)的分析1.N22.BeCl23.BCl34.PCl35.PCl56.NH37.CO2

8.H2O9.N2O410.N2H411.O3第64頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1.N2：無須雜化。一個σ鍵一個py—pyπ鍵，一個pz—pzπ鍵，2.BeCl2若不雜化，基態(tài)為2S2，無須成鍵；激發(fā)態(tài)為2S12P1，形成的兩條鍵就會不同。不對！所以，BeCl2共有2+2×1=4個電子需成鍵，填充在2個軌道，用SP雜化！第65頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3.BCl3B為2S22P1，不雜化，三條鍵就不同，不穩(wěn)定！BCl3共有3+3×1=6個電子需成鍵，填充在3個軌道，用SP2雜化！4.PCl3P為3S23P3，不雜化，三條鍵鍵角為90度，不穩(wěn)定！PCl3共有5+3×1=8個電子需成鍵，填充在4個軌道，用SP3雜化！第66頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月PCl5P為3S23P3，不雜化，5條鍵不相同，不穩(wěn)定！PCl5共有5+5×1=10個電子需成鍵，填充在5個軌道，用SP3d雜化！NH3N為2S22P3，NH3共有5+3×1=8個電子需成鍵，填充在4個軌道，用SP3雜化，有一個孤對，不等性雜化！三角錐。第67頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月CO21.配位原子O形成一條σ鍵不能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)該有π鍵。2.根據(jù)VESPR，CO2為直線型，故為SP雜化。3.C為2S22P2，SP雜化后余兩個互相垂直的P軌道，各有一個P電子；4.O為2S22P4，一個P電子形成σ鍵，余兩個互相垂直P軌道共3個電子。正好形成兩套第68頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月9.N2O41.配位原子O形成一條σ鍵不能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)該有π鍵。2.由路易斯結(jié)構(gòu)式，N原子應(yīng)該采用SP2雜化。3.N為2S22P3，SP2雜化后余下一個P軌道，填有兩個P電子；4.O為2S22P4，一個P電子形成σ鍵，其余3個P電子填充在兩個互相垂直P軌道上。5.所以，2個N、4個O各有一個P軌道是同方向的，它們互相連在一起，應(yīng)該形成一個第69頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月N2H4由路易斯結(jié)構(gòu)式，N原子應(yīng)該采用SP2雜化。N為2S22P3，SP2雜化后余下一個P軌道，填有兩個P電子；由b<2a，知N與N不可能形成π鍵。所以，N2H4分子并不一定共平面！第70頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月O31.配位原子O形成一條σ鍵不能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)該有π鍵。2.根據(jù)VESPR，O3為角型，故為SP2雜化。3.中心O為2S22P4，SP2雜化后余下一個P軌道，填有兩個P電子；4.配位O為2S22P4，一個未成對P電子形成σ鍵，另一個未成對P電子與中心的一對P電子形成一套第71頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月分子間力第72頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第73頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是氫鍵？氫鍵這個術(shù)語不能望文生義地誤解為氫原子形成的化學(xué)鍵。氫鍵是已經(jīng)以共價鍵與其他原子鍵合的氫原子與另一個原子之間產(chǎn)生的分子間作用力，是除范德華力外的另一種常見分子間作用力。通常，發(fā)生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子必須是強電負(fù)性原子，第74頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月在某些特定化學(xué)環(huán)境下，如氯仿分子與丙酮分子之間也會產(chǎn)生氫鍵[Cl3C—H…O=C<(CH3)2],但在一般化學(xué)環(huán)境中的C—H…O“氫鍵”可忽略不計。第75頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第76頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第77頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月氫鍵對氟化氫是弱酸的解釋第78頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月氫鍵對某些物質(zhì)的熔沸點差異的解釋第79頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月氫鍵對生物高分子的高級結(jié)構(gòu)的影響DNA雙螺旋是由氫鍵使堿基（A…T和C…G）配對形成的第80頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

氫鍵使蛋白質(zhì)形成a螺旋（圖中的短虛線為氫鍵）第81頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)晶水合物中的類冰結(jié)構(gòu)8CH4·46H2O、4Cl2·29H2O第82頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月七．價鍵理論（配位化學(xué)）1．配合物中心原子和配體之間的化學(xué)鍵有電價配鍵和共價配鍵兩種，相應(yīng)的配合物有電價配合物和共價配合物2．在電價配合物中，中心離子和配體之間靠離子-離子或離子-偶極子靜電相互作用而鍵合。這時，中心離子的電子層結(jié)構(gòu)并不因為電價配鍵的形成而發(fā)生變化，d電子的分布依然服從洪特規(guī)則，即盡量使自旋平行的電子數(shù)目最多。因此，電價配合物是高自旋配合物。3．

在共價配合物中，共價配鍵（σ-配鍵）由中心原子一個適當(dāng)?shù)目哲壍篮团潴w的一個充填軌道重疊而成。第83頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月過度金屬共有價電子軌道(n-1)d,ns和np九個軌道，主要可能的雜化類型有：附表配位數(shù)軌道類型空間構(gòu)型成鍵能力實例2sp直線1.932[Ag(NH3)2]+3sp2三角形1.991[HgI