六章分子结构.ppt

分子间力与氢键化学键理论离子键: Na+Cl- ,Ca2+O2-共价健:H-H,H-Cl,NN,H3C-CH3,H2C=CH2,HCCH金属键:Na, Mg, Al, K, Ca, Fe, Cu...“离子键理论”。Na→Na++e3s13s0Na+Cl-(静电引力)Cl+e→Cl-(续)一、“离子键”定义——由正、、离子键特点(一)无方向性;(二)不饱和性一个离子周围最紧密相邻的异号离子的数目,称为”配位数”,主要取决于离子半径比 r+ / r-.例:NaCl晶体 Na+:.=6;Cl-:.=6(.—CoordinationNumber,配位数)但较远的异号离子,也受吸引,尽管引力较小。三、离子键的强度离子键的强度——用晶格能(LatticeEnergy,U)表示. (通常不用“键能“表示)。U↑,离子键强度↑晶格能定义——互相远离的气态正、负离子结合生成1mol离子晶体的过程所释放的能量的相反数。例:Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)则晶格能定义为:U=-△rHmø()U(NaCl)=-△rHmø=+-1类似于电子亲合能定义:.=-△rHmø三、离子键的强度(续)晶格能测定——设计Born-Hebercycle,并利用Hess定律计算。例如:NaCl的晶格能,-1。据Hess’Law,一个过程的热效应与途径无关。晶格能计算△fHmø(NaCl(s))=△H1ø+△H2ø+△H2ø+△H2ø+△H2ø=½D(Cl2)+S(Na)+I1(Na)+(-EA(Cl))+(-U(NaCl))代入数值,得:U(NaCl)=-△H5ø=+-1晶格能还可以从理论计算:U=[NAAZ+Z–e2(1–1/n)]/40r0 ()晶格能计算(续)简写为: U  Z+Z–/r0 ro—正负离子平衡距离(pm) A — Madelungconstant,与晶格类型有关; n —与电子构型有关的因子; Z +、Z - —正负离子电荷绝对值; 0 —介电常数对NaCl晶体,把ro=,Z+=Z-=1,A=,n=8,代入()式,算出U(NaCl)=+-1与上述实验值+766kJ•mol-1吻合。五、单键的离子性百分数电负性差↑,键的离子性↑键△X 离子性%共价性Cs-F -= 92 8H-Cl -Cl 70 30 ~ ~50没有100%:△X=X(Cl)-X(Na)=–=、离子的特征:(一)电荷数;(二)电子构型::H-为2e,其余一般为8e(X-、O2-、S2-…):2e:Li+,Be2+(1s2)8e:Na+,Mg2+,Al3+(2s22p6)18e:Cu+,Ag+,Zn2+[(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10](18+2)e:Sn2+,Pb2+[(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2](9-17)e:Fe2+,Fe3+,Mn2+[(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d1-9](三)离子半径