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文檔簡介
分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、價層電子對互斥理論、雜化理論1.價層電子對互斥理論(VSEPR):分子的立體構(gòu)形是“價層電子對”相互排斥的結(jié)果。(1)價層電子對:價層=σ鍵數(shù)+孤電子對數(shù)①中心原子的σ鍵電子對數(shù):ABx型化合物:σ鍵電子對數(shù)=x(原子之間形成共價鍵時,優(yōu)先形成σ鍵;所以無論單鍵、雙鍵、三鍵有且只有一個σ鍵)②中心原子的孤電子對數(shù):i.寫電子式,即可判斷孤電子對數(shù):ii.對于陌生的分子ABx,不會寫電子式時,可用公式進行計算:孤電子對數(shù)=(a:中心原子A的價電子數(shù);x:外圍原子個數(shù);b:外圍原子B形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需要的電子數(shù))Iii.離子的中心原子上的價層電子對數(shù)——得失電子歸到中心原子上進行計算。如:NH4+:4σ+CO32:3σ+③價層電子對互斥模型:價層電子對:2對3對:4對:④分子或離子空間構(gòu)型的判斷方法:略去價層電子對互斥(VSEPR)模型中的孤電子對,就可得到立體構(gòu)型.價層電子對數(shù)目VSEPR模型孤電子對數(shù)分子的立體結(jié)構(gòu)常見實例2直線形0直線形CO2BeCl22σ+03平面三角形0平面三角形BF3SO33σ+01V形SO22σ+14正四面體0正四面體CH44σ+01三角錐NH33σ+12V形H2O2σ+25三角雙錐0三角雙錐PCl5:P8圖5σ+06正八面體0正八面體SF6:P8圖6σ+02.雜化軌道理論:鮑林Pauling為了解釋多原子分子立體結(jié)構(gòu)提出的價鍵理論。內(nèi)容:原子在形成多原子分子時,中心原子價電子層上某些能量相近的原子軌道發(fā)生混雜,重新組合成一組能量相同的新軌道的過程叫雜化。所形成的新軌道就稱為雜化軌道。實例:CH4雜化方式:sp3雜化,sp3雜化是碳原子的一個2s軌道和3個2p軌道發(fā)生混雜,混雜時保持軌道總數(shù)不變,得到4個能量相同的sp3軌道,夾角109o28‘,sp3表示這4個軌道是1個S軌道和3個P軌道雜化而成。注意:多原子分子中的端點原子是不存在雜化的,所以雙原子分子也不存在雜化。雜化軌道只能用于形成σ鍵或者容納孤電子對;未參與雜化的p軌道,用于形成π鍵。雜化軌道數(shù)目=σ鍵數(shù)+孤電子對數(shù)=價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)為4:sp3雜化;價層電子對數(shù)為3:sp2雜化價層電子對數(shù)為2:sp雜化(4)雜化方式:H2O2為;N2H4為;N2H2為;(5)C原子的雜化方式:飽和碳原子:sp3;雙鍵碳原子:sp2;三鍵碳原子:sp。練習:標出下列C原子的雜化方式:3.補充內(nèi)容,幫助理解:①CH4中C:sp3雜化:②C2H4中C:sp2雜化:③C2H2中C:sp雜化(自己分析)4.好題再現(xiàn):(1)NH4H2PO4中,電負性最高的元素是______;P的_____雜化軌道與O的2p軌道形成____鍵。(O、sp3、σ)(2)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為____;推測抗壞血酸在水中的溶解性:____________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。(3)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為_____形,其中共價鍵的類型有_____種;固體三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為________。(4)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同其他分子的是______。(5)圖甲中,1號C的雜化方式是,該C與相鄰C形成的鍵角(填“>”“<”或“=”),圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。若將圖乙所示的氧化石墨烯分散到H2O中,則氧化石墨烯可與H2O形成氫鍵的原子有(填元素符號)。(sp3;<;H、O)(6)中碳原子的軌道雜化類型為__________,1mol該分子中含σ鍵的物質(zhì)的量為__________。(sp2sp320mol)(7)甲基硅油結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Si原子的雜化方式為__________,以甲基硅油為主要成分的硅橡膠能夠耐高溫的原因是______________________________。(sp3,SiO鍵鍵能大)(8)I3+離子的幾何構(gòu)型為________,中心原子的雜化形式為________。(sp3雜化,V形)(9)N3—的中心氮原子雜化方式為。二、共價鍵(σ鍵、π鍵)、鍵角比較對比:化學鍵分為離子鍵、共價鍵、金屬鍵;1.共價鍵按照共用電子對數(shù)目分為:單鍵、雙鍵和三鍵;按照成鍵元素是否相同分為:極性鍵和非極性鍵;按照電子云重疊方式分為:σ鍵和π鍵。2.σ鍵的特征是軸對稱,如:ssσ鍵,spσ鍵;PPσ鍵(頭碰頭重疊),電子云重疊程度較大,相對比較穩(wěn)定。注意:雜化軌道形成的σ鍵表示方法:ssp3σ鍵;pspσ鍵;sp2pσ鍵。π鍵特征是鏡像對稱,是兩個原子的p電子肩并肩重疊形成的,電子云重疊程度小,不如σ鍵穩(wěn)定,π鍵強度比σ鍵弱,容易斷裂。由于σ鍵比π鍵穩(wěn)定,原子在形成共價鍵時優(yōu)先形成σ鍵,所以共價單鍵都是σ鍵,共價雙鍵中含有一個σ鍵、一個π鍵,共價三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵。共價鍵具有飽和性、方向性。注意:ssσ鍵沒有方向性。稀有氣體無共價鍵。共價鍵飽和性決定分子式,方向性決定分子的立體構(gòu)型。6.鍵參數(shù)指:鍵能、鍵長與鍵角。(1)鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量。鍵能越大,即形成化學鍵時放出的能量越多。結(jié)構(gòu)相似的分子,鍵能越大,分子越穩(wěn)定。(2)鍵長:形成共價鍵的兩個原子之間的核間距(小于成鍵兩原子半徑之和)。鍵長越短,一般半徑越小,鍵長越短,形成的物質(zhì)越穩(wěn)定。(3)鍵角:例如:CO2:鍵角為180°直線形 H2O:鍵角105°V形CH4:鍵角109°28′正四面體7.鍵角大小的比較方法:(1)首先分析雜化方式:sp(鍵角1800)>sp2(鍵角1200)>sp3(鍵角109028/);如:比較:甲醛、甲醇中OCH:甲醛sp2(鍵角1200)>甲醇(sp3(鍵角109028/))(2)雜化方式相同時,比較孤電子對數(shù),孤電子對越多,鍵角越小。如CH4(鍵角109028/)>NH3(鍵角1070)>H2O(鍵角1050);H3O+(鍵角1070)>H2O(鍵角1050);(3)雜化方式和孤電子對數(shù)都相同時,比較共用電子對之間的斥力,共用電子對越偏向中心原子,斥力越大,鍵角越大。如:H3O+>NH3;H2O>H2S;NCl3>NF3解釋:NH3的鍵角>PH3的鍵角,原因是(中心原子的電負性N強于P,吸引成鍵電子對的能力強,且N原子半徑小,使成鍵電子對離中心原子近,成鍵電子對之間的距離越小,成鍵電子對之間的斥力增大,鍵角變大;)對比:NF3的鍵角小于NH3的鍵角,理由是(F的電負性大于N大于H,NF3中成鍵電子對離中心原子較遠,使N原子周圍電子云密度減小,成鍵電子對之間的排斥力較小,因而鍵角較?。?.好題再練:(1)SiO2硬而脆的原因:;(二氧化硅為原子晶體,SiO鍵的鍵能較大,故硬度大;共價鍵具有方向性,受外力時會發(fā)生原子錯位而斷裂,故脆)(2)氮原子間能形成三鍵,而砷原子間不易形成三鍵的原因是(As原子半徑大,原子間形成eq\a\vs4\al(σ)鍵的較長,pp軌道肩并肩重疊程度小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵)(3)硅烷種類沒有烷烴多,從鍵能角度解釋其主要原因是(碳原子半徑小于硅原子,烷烴中碳碳鍵較短,鍵能較大)(4)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性HF大于HCl的主要原因是_____。(HF中的HF的鍵長短,鍵能大)(5)乙烯比乙炔更容易使溴水褪色的原因(乙炔中的π鍵鍵長短,更穩(wěn)定)(6)N與P同主族,能形成PCl5不能形成NCl5的原因(N原子沒有d軌道,不能發(fā)生sp3d,故無NCl5)SiCl4易水解,CCl4不易水解的原因:(C沒有d空軌道,就不能接受O上的孤對電子,就不能水解。)(8)1mol中含有σ鍵數(shù)目為。(9)已知CO的結(jié)構(gòu)為,Mn2(CO)10(結(jié)構(gòu)如圖2)中π鍵與配位鍵的個數(shù)比為。(2:1)(10)BF3鍵長比理論值小的原因:(B的2p空軌道和F的孤對電子共軛,使BF鍵介于單鍵和雙鍵之間,鍵長比一般的BF單鍵短。)(11)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N—Si—N__>__
Si—N—Si(填“>”“<”“=”)原因是:(12)NH3分子在獨立存在時鍵角為1070,[Zn(NH3)6]2+離子中HNH鍵角大于1070(13)F2中鍵長短,鍵能小的原因(F原子半徑小,鍵長短,兩個氟原子形成共價鍵時,原子核之間距離近,排斥力很大,F(xiàn)2的穩(wěn)定性差,很容易與其他物質(zhì)反應。)(14)石墨的熔點比金剛石高的原因:(金剛石中C是sp3雜化,石墨是層狀結(jié)構(gòu),C原子sp2雜化,石墨的碳原子還有大π鍵,石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的的鍵長短,作用力更大,破壞化學鍵需要更大能量)。三、大π鍵理論1.大π鍵:在多原子分子中,如有相互平行的p軌道,它們連貫重疊在一起構(gòu)成一個整體,p電子在多個原子間運動形成π型化學鍵,這種不局限在兩個原子之間的π鍵稱為離域π鍵或共軛大π鍵。對比:簡單π鍵:在兩個原子之間形成。如:O2中有1個π鍵、N2中有2個π鍵。單鍵無π鍵,雙鍵有1個π鍵,三鍵有2個π鍵。如:乙烷無π鍵,乙烯有1個π鍵,乙炔有2個π鍵。2.大π鍵形成的條件:(1)這些原子都在同一平面上,也即形成大π鍵的原子必須是SP2雜化或SP雜化(原子有未參與形成σ鍵的p軌道,可以肩并肩的重疊,形成大π鍵);sp3雜化(沒有P軌道)不能形成大π鍵。(2)SP2雜化只有一套大π鍵,SP雜化有兩套大π鍵。(3)p軌道上的電子總數(shù)小于p軌道數(shù)的2倍(因為一個軌道最多容納2個電子)。3.大π鍵的表示方法:π34形成大π鍵的p軌道有3個,π電子數(shù)為4。4.大π鍵中π電子的分析方法:①先分析雜化方式;②畫出σ鍵結(jié)構(gòu),原子與原子之間只存在1對共用電子對;
③畫出除σ鍵外的多余電子,寫在該原子的周圍;④若端位原子其余電子為奇數(shù),則該原子只有1個電子參加形成大π鍵;若基端位原子其余電子為偶數(shù),則該原子有2個電子參加形成大π鍵。⑤最后陽離子減去所帶電荷數(shù),陰離子加上所帶電荷數(shù)。5.結(jié)論:(1)只要互為等電子體的物質(zhì),大π鍵類型相同(N2O,N3等)(2)sp3雜化,沒有大π鍵;sp2雜化只有一套大π鍵,若是平面三角形,則是π46,如:SO3,CO32,NO3等;若是V形,則是π34,如O3,SO2;sp雜化有兩套大π鍵,如CO2是π34。6.實例解讀:(1)苯分子中的大π鍵:π66苯中的碳原子取sp2雜化,每個碳原子還有一個未參與雜化的p軌道,垂直于分子平面而相互平行。所以當碳原子在形成六元環(huán)時,每個碳原子的P軌道就肩并肩進行重疊,所有6個平行p軌道總共6個電子在一起形成了彌散在整個苯環(huán)的6個碳原子上下形成了一個離域大π鍵,符號π66。用大π鍵(有機化學中的共軛體系)的概念苯的結(jié)構(gòu)式寫成如下右圖更好)。(2)石墨里的大π鍵:πnn石墨結(jié)構(gòu)是層形結(jié)構(gòu),每層是由無限個碳六元環(huán)所形成的平面,碳原子為sp2雜化,與苯的結(jié)構(gòu)類似,每個碳原子尚余一個未參與雜化的p軌道,垂直于分子平面而相互平行。平行的n個p軌道形成了一個pp大P鍵。n個電子彌散在整個層的n個碳原子形成的大π鍵里,電子在這個大πnn鍵中可以自由移動,所以石墨能導電。(選3:p76圖)
(3)CO2中的大π鍵:π34。
理解:C最外層有4個電子,與兩邊的O原子各形成一根σ鍵,C上多余的兩個電子置于C原子的上、下位置,O原子最外層為6個電子,一個電子與C形成σ鍵后,還存在兩對孤對電子,還有一個成單子。從圖中方框可以判斷出,左邊一個氧上的一對孤對電子,中間一個碳原子上的一個單電子,最右邊氧上的一個單電子,共4個電子形成一套π34的大π鍵。同樣,右邊一個氧上的一個成單電子,中間一個碳原子上的一個單電子,最右邊氧上的一對孤對電子,共4個電子形成一套π34的大π鍵。故CO2中存在兩套π34。(4)O3中的大π鍵:π34分子的中心O原子采取sp2雜化,和兩個端位O原子形成兩個s鍵,另外中心O原子和配位O原子都有p軌道,共有4個電子,小于軌道數(shù)的兩倍6,滿足上述條件即可形成離域Π34鍵。從圖中判斷出,O3存在一套π34的大π鍵。同類例子:SO2等。(5)SO3中的大π鍵:π46紅色圈中共有6個電子,從圖中判斷出,SO3中的大π鍵為π46。再次理解:有成單電子的,則成單電子參加形成大π鍵;若沒有成單電子的,則用一對孤對電子形成大π鍵。同類例子:CO32,NO3等。(6)判斷:右圖環(huán)狀有機物中的大π鍵:7.好題再練:(1)陰離子中的σ鍵總數(shù)為____個。分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù),則中的大π鍵應表示為_______。(2)離域鍵可用符號表示,其中m代表參與形成離域鍵的原子數(shù),n代表參與形成離域鍵的電子數(shù),如苯分子中的離域鍵可表示為,則中的離域鍵應表示為__________。(3)煙酸中的大鍵應表示為__________。四、等電子體1.等電子體:原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)也相同的分子或離子。如:CON2,CO2N2O.2.等電子體原理:等電子體具有相似的化學鍵特征,它們結(jié)構(gòu)相似,物理性質(zhì)相近,但化學性質(zhì)不相同。如:(苯)C6H6與B3N3H6互為等電子體,都是平面六邊形結(jié)構(gòu)。等電子體的判斷方法:同族上下直接替換,左右加減電荷替換。如:ClO4—的等電子體:上下替換成BrO4—、IO4—,左右替換成SO42—、PO43—還可以是CCl4、SiF4等。再如:氫化物的等電子體還是氫化物,如等電子體:(關鍵會方法)與N2互為等電子體有:CO、CN—、NO+、C22—與CO2互為等電子體有:N2O、CNO—、SCN、NO2+、N3、BeCl2與SO2互為等電子體有:O3、NO2與SO3互為等電子體有:NO3、CO32、SiO32、BF3與CCl4互為等電子體有:CF4、SiCl4、ClO4、SO42、PO43、SiO44SO32與ClO3互為等電子體★判斷兩個物質(zhì)是否為等電子體:首先判斷原子個數(shù)相等,再判斷價電子數(shù)相等。5.好題再現(xiàn):(1)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_____________(填化學式)。(2)與SiF4互為等電子體的兩種陰離子的化學式為__________。(3)與NH互為等電子體的一種分子為_______________(填化學式)。(4)CS2中共價鍵類型,寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子。(5)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ),電負性大小順序是_______。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_____(寫分子式),其熔點比NH3BH3________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在____________________,也稱“雙氫鍵”。五、配合物理論簡介1.配位鍵:一種特殊的共價鍵,有方向性和飽和性。2.配位鍵的形成實例:NH4+的形成過程:NH3+H+NH4+,氨分子電子式。當氨分子跟H+結(jié)合時,H+提供空軌道,氨分子中氮原子提供一對孤對電子,與H+共用,形成了“電子對給予接受鍵”,也即配位鍵。在NH4+中雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同但是一旦形成,4個共價鍵就完全相同。3.配位鍵表示方法:常用來表示配位鍵,A提供孤電子對,B提供空軌道。NH4+如右圖:4.畫出H3O+、[Cu(H2O)4]2+、[Zn(CN)4]2的結(jié)構(gòu),用箭頭表示出配位鍵。5.配位鍵個數(shù)的判斷方法:(1)對于主族元素,當周圍的共價鍵數(shù)目比正常的共價鍵數(shù)目多就有配位鍵,如:[Al(OH)4]—:1條、[B(OH)4]—:1條、[BF4]—:1條、NH4+:1條、H3O+:1條;標出右圖物質(zhì)中的配位鍵。(2)復雜配合物一般是中括號里面的簡單配體有幾個配位鍵就有幾條,如:[AlF6]3—:6條、[Cu(H2O)4]2+:4條(一般配位數(shù)為中心離子電荷數(shù)2倍)。6.配合物:(1)定義:金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物,簡稱配合物。NH4Cl不屬于配合物(該化合物中沒有金屬離子或原子)(2)組成:①中心原子(或離子):提供空軌道接受孤對電子的原子叫中心原子。中心原子一般是帶正電荷的金屬離子(此時又叫中心離子),過渡元素最常見,如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+等;但也有中性原子做配合物形成體的。如:Fe(CO)5②配位體(簡稱配體):配位體是含有并提供孤電子對的分子或離子,即電子對的給予體。常見的配體:H2O、NH3、CO、N2、SCN—、X—、OH—、CN—③配位原子:配體中提供孤對電子的原子叫配位原子,如:H2O中的O原子,NH3中的N原子④配離子:由中心原子(或離子)和配位體組成的離子叫做配離子,如:[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+⑤配位數(shù):作為配位體直接與中心原子結(jié)合的離子或分子的數(shù)目,即形成的配位鍵的數(shù)目.如:[Cu(NH3)4]2+的配位數(shù)為4,[Ag(NH3)2]+的配位數(shù)為2。⑥配合物一般由內(nèi)界和外界組成,內(nèi)界與外界以離子鍵結(jié)合,溶于水時易電離成內(nèi)界的配離子和外界離子,而內(nèi)界的配體和中心原子之間通常不能電離。也存在只有內(nèi)界的配合物,如:Fe(SCN)3、Fe(CO)4等,它們在溶液中不能電離。如:[Cu(NH3)4]SO4內(nèi)界是[Cu(NH3)4]2+,外界是SO42—,配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分。(3)配離子的空間構(gòu)型:[Cu(NH3)4]2+:2個NH3被2個Cl取代有兩種結(jié)構(gòu),說明[Cu(NH3)4]2+是正方形;(4)有關實驗:①向硫酸銅溶液里逐滴加入氨水,首先形成藍色沉淀;離子方程式為繼續(xù)加入氨水,沉淀溶解,得深藍色的透明溶液;離子方程式為若加入極性較小的溶劑(如乙醇),將析出深藍色的晶體,該晶體的化學為②銀氨溶液配置:向AgNO3溶液中逐滴加入氨水,首先生成白色沉淀,離子方程式為繼續(xù)加入氨水,沉淀恰好溶解即得到銀氨溶液;離子方程式為所得的配離子為,配體為,配位原子是,配位數(shù)為。③Fe3+的檢驗方法:向FeCl3溶液中加入KSCN溶液,得到血紅色的溶液,離子反應為所得的配合物中,提供孤電子對,提供空軌道。(5)其他題型①膽礬晶體中陰、陽離子和水分子的粒子之間的作用力包括離子鍵、配位鍵、氫鍵、范德華力。對比:[Cu(NH3)4]SO4中存在的化學鍵類型:[Cu(NH3)4]2+中存在的化學鍵類型:②已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是N、F、H三種元素的電負性:F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子對其孤對電子的吸引力增強,難于與Cu2+形成配位鍵。③在形成配合物時,優(yōu)先電負性小的原子提供孤電子對,作配位原子(一般規(guī)律),因為電負性小的原子對電子的吸引能力小,更容易提供孤電子對。比如CN—作配體時,配位原子是電負性小的C原子。④一般情況小,提供孤電子對的原子電負性越小,形成的配位鍵越穩(wěn)定。比如與Cu2+配位時,NH3形成的配位鍵比H2O形成的配位鍵穩(wěn)定。羰基鐵Fe(CO)5中,配體提供孤電子對的原子是C,理由CO分子中C原子、O原子均含有一對孤電子,C的電負性比O小,對電子的束縛力更弱,更容易提供電子對形成配位鍵。⑤配位鍵屬于特殊的共價鍵,且一般的配位鍵都是σ鍵。如:X的氯化物與氨水反應形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為16NA⑥根據(jù)白磷的分子結(jié)構(gòu)解釋白磷與氧氣反應得到的P2O3和P2O5的分子結(jié)構(gòu)是P4O6和P4O10。白磷為正四面體,有6個σ鍵,每個磷還有一對孤對電子。O2不足時,每個單鍵之間插入一個O成為P4O6;O2充足時,每個磷的孤對電子還能再結(jié)合一個O原子形成配位鍵。(6)好題再現(xiàn):①NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一。1moNH4BF4含有mol配位鍵。②化合物K3FeF6中的化學鍵類型有_____;該化合物中存在一個復雜離子,該離子的化學式為_______,配位體是。③某含銅配合物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,其中Cu2+的配位數(shù)是__________,C原子的雜化類型為__________;④含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol,該螯合物中N的雜化方式有________種。⑤將1molCoCl3·4NH3溶于水中,加入足量AgNO3溶液生成1molAgCl沉淀。則CoCl3·4NH3中配離子的化學式為;已知孤電子對與成鍵電子的排斥作用大于成鍵電子對與成鍵電子的排斥作用,試判斷NH3分子與鈷離子形成配合物后HNH鍵角(填“變大”、“變小”或“不變”)。⑥已知具有6個配體的Co3+的配合物可表示為CoClm·nH2O,若1mol該配合物與足量的AgNO3溶液反應生成1molAgCl沉淀,則m=,n=,該化合物可表示為。⑦乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物,分子中氮、碳的雜化類型分別是、。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。⑧NH3與Cu2+形成配合物的能力大于Mg2+的原因為。⑨標出右圖物質(zhì)中的配位鍵。六、分子的性質(zhì)(一)鍵的極性和分子的極性1.鍵的極性:相同原子之間的鍵為非極性鍵,不同原子之間的鍵為極性鍵。2.分子的極性:分子的正負電荷中心重合的為非極性分子,正負電荷中心不重合為極性分子。3.判斷方法:①ABn型分子,中心原子化合價的絕對值=最外層電子數(shù),該分子為非極性分子。對比:8e穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷方法:化合價絕對值+最外層電子數(shù)=8②不屬于ABn型的分子,畫出分子的立體構(gòu)型,如果正負電荷中心重合(空間對稱),則為非極性分子。4.鍵的極性和分子極性的關系,首先需要知道的是,沒有直接關系,其次是只含非極性鍵的分子是非極性分子,其它所有情況都要根據(jù)自身的判斷方法判斷。5.形形色色分子:(二)范德華力:分子間存在的一種相互作用力。1.特征:范德華力很弱,約比化學鍵的鍵能小1~2數(shù)量級。2.對物質(zhì)性質(zhì)的影響,主要影響物質(zhì)的熔沸點,不影響物質(zhì)的穩(wěn)定性(穩(wěn)定性與化學鍵有關)。3.大小比較:分子質(zhì)量越大,范德華力越強。如:熔沸點:HCl<HBr<HI分子的極性越大,范德華力也越強。如:熔沸點:CO>N2(三)氫鍵:1.定義:氫鍵是已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很強的原子之間的作用力。電負性很強的原子主要有N、O、F。氫鍵和范德華力均不屬于化學鍵。2.表示方法:氫鍵通常用A—H…B—表示,其中A、B為N、O、F,“—”表示共價鍵,“…”表示形成的氫鍵。如:氨水中含有的氫鍵包括四種NH…N、NH…O、OH…O、OH…N3.特征:①氫鍵不屬于化學鍵,而是另一種較強的分子間作用力,比化學鍵弱,但比范德華力強。②氫鍵具有飽和性與方向性。4.氫鍵對性質(zhì)的影響:分子間氫鍵使物質(zhì)的熔沸點升高,對電離和溶解度也有影響。5.氫鍵的考題:①對羥基苯甲醛()比鄰羥基苯甲醛的沸點高,原因:對羥基苯甲醛形成的是分子間氫鍵,鄰羥基苯甲醛形成的是分子內(nèi)氫鍵。②已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×1010;水楊酸第一級電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷,相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)<Ka(苯酚)(填“>”或“”),其原因是。③C、N、O、F簡單氫化物的沸點順序為。原因:1molH20分子間有2mol氫鍵,1molHF及1molNH3分子之間都是有1mol氫鍵。且HF分子間的氫鍵比NH3分子間的氫鍵要強。④接近沸點的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值大于18,原因:接近沸點的水蒸氣中因為分子間氫鍵而存在大量的締合分子(H2O)n導致相對分子質(zhì)量增大。⑤冰的密度小于水:冰晶體中每個水分子通過氫鍵與周圍四個水分子結(jié)合形成四面體結(jié)構(gòu),水分子間空隙大,空間利用率不高,冰融化時,部分結(jié)構(gòu)解體,分子空隙小,密度更大。(課本66頁)⑥水的密度在4℃時最大:超過4℃時,熱運動加劇,分子距離加大,密度減小。小于4℃時,水分子存在氫鍵,空間利用率低,體積增大,密度減小。⑦NH3極易溶于水原因氨氣與水都是極性分子,相似相溶;氨氣與水反應;NH3與H2O可形成分子間氫鍵;⑧甲醛、甲醚等物質(zhì)自身分子之間沒有氫鍵,但溶于水后與水分子之間可以形成氫鍵,進而增大其溶解度。⑨溶液中的水存在H3O+、H5O2+等微粒形式,H5O2+可看作是H3O+與H2O通過氫鍵形成的離子,則H5O2+的結(jié)構(gòu)式為。⑩圖中虛線代表氫鍵,其表示式為(NHeq\o\al(+,4))N—H…Cl、________、________。6.對比:雙氫鍵:金屬氫化物與OH或NH基團或其它含質(zhì)子基團之間的相互作用,是氫鍵的一種,即質(zhì)子氫(帶正電)與氫化物氫(帶負電)之間的相互作用。如:NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ),電負性大小順序是__________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫分子式),其熔點比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在__Hδ+與Hδ之間存在靜電引力__,也稱“雙氫鍵”。氫橋鍵:只有當氫和缺電子原子形
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