分子结构k
分子图
π66
π1010
. O ..
4 y
3
. C .
.. O .
z4
3
. N .
4 y
3
. N ..
z4
3
.. O .
. O
O.
. H2C
. CH
π34
O . .. NH2
.. Cl
. H2C
. CH
π44
F..
. CH
R
C.
O.
π3 4
O ..
.O O.
π34
. N ..
.O
B F.. .. F
电性
•石墨具有金属光泽和很好的导电性能；
•四氰基奎诺二甲烷TCNQ等类的分子能和合适的其他分子 （如四硫代富瓦烯TTF分子等）组成有机半导体或导体。 TCNQ
NC C NC C CN CN
TTF
S S
S S
颜 色
• 酚酞在碱液中变成红色是因为发生如下反应，扩大了离域范围：
HO OH HO
C O C
由苯结构可知： F1 F2 F3 F4 F5 F6 1.732 0.667 0.667 0.398
苯的分子图
5.分子图的应用
（1）分子的稳定性：键级可以反映分子中各键的相对强
弱，键长相对大小及π键成分的大小。
（2）极性：由各原子的电子密度数值及分子的几何构型对
例2: 比较NH3，N（CH3）3 ，C6H5NH2 和CH3CONH2的碱性。
解1：Cl的活泼性顺序：
氯丙烯 > 氯乙烷 > 氯乙烯
解2: 分子碱性的强弱顺序为：
N（CH3）3 > NH3 > C6H5NH2 > CH3CONH2
分子结构
CCl4 250 349 大
ZnS CdS HgS
（3）比较共价成分的大小： ZnCl2 CdCl2 HgCl2
增大
(4)按理论计算 NaI
增大
U 理论=164.3KJ/mol，但实际 U 实际=170.0KJ/mol
作用:①用于测某气体 mol 质量 M: PV=
m RT M
AB 型配位数比 (晶体构型) 8:8(CsCl 型) 6:6(NaCl 型) 4:4(ZnS 型)
例 CsCl, CsBr, CsI NH4Cl, TlCN NaCl, KCl, NaBr, LiF, CaO, MgO, CaS ZnS, ZnO, BeO,BeS, CuCl, CuBr
AB2 型配位数比 (晶体构型) 8:4(CaF2 型) 6:3(TiO2 型) 4:2
②价电子对之间存在斥力，斥力来源于两个方面，一是各电子对间的静电斥力，二是电 子对中自旋方向相同的电子间产生的斥力。 为减小价电子对间的排斥力， 电子对间应尽量相 互远离。 若按能量最低原理排布在球面上， 其分布方式为： 当电子对数目为 2 时， 呈直线形； 价电子对数目为 3 时，呈平面三角形；价电子对数目为 4 时，呈正四面体形；价电子对数目 为 5 时，呈三角双锥形；价电子对数目为 6 时，呈八面体形等等。
分子间力 熔、沸点低,能溶于极性溶剂中, HCl,HF,NH3,H2 O (有氢键) 溶于水时能导电 分子间力 熔、沸点低,能溶于非极性或极 H2,Cl2 性弱的溶剂中,易升华 有金属光泽,电和热的良导体,有 Na,W,Ag,Au 金属键 延展性,熔、沸点较高
bP(oC) mp(oC)
HF 190 292.5
↑ ↑
激发 →
↑ ↑ ↑ → ↑ ↑ ↑ ↑ → ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
兰叶青 无机化学专业课考研复习第9章 分子结构
第二节
第九章
一、现代价键理论（也称电子配对法）
1、共价键的形成和本质 海特勒和伦敦在用量子力学处理H2分子形成的过 程中，得到H2分子的能量E和核间距R之间的关系曲线， 如图。
H2分子的能量随核间距的变化
NaBr、NaCl中， I 、Br、Cl 的还原性依次降低，而
AgI、AgBr、AgCl的溶解度依次增大，颜色依次变浅， 这都与离子半径的大小有着密切联系。
第一节
第九章
2、离子的电荷 离子电荷高，与相反电荷的吸引力大，熔点、沸
点就高。例如：CaO的熔点（2614℃）比NaCl（801℃） 高。
3、离子的电子构型
相反电荷Z+和Z-的离子间的吸引势能V吸引为：
V吸引
z z e2
4 0 r
第一节
第九章
式中ε0为介电常数，e为1个电子所带电量。相反电荷的 离子之间，除静电引力外，还存在外层电子之间以及
原子核之间的相互排斥作用。排斥势能V排斥与r的关系
为：
V排斥
B rn
式中：B和n为常数。因此，正负离子间的总势能为：
rNa 230 133 97pm
rCl 278 97 181pm
目前最常用的离子半径是1927年由鲍林（Pauling） 从核电荷数和屏蔽常数出发推算出的一套数据，半径 计算公式为：
第一节
第九章
r cn
Z 式中Z为核电荷数，σ为屏蔽常数，Z-σ为有效核电数，cn为取决 于最外电子层的主量子数n的一个常数。
F 、Cl 、O2 等简单的负离子，其最外层都为稳定
的稀有气体结构，即8电子构型。对于正离子来说，情 况相对复杂，除了8电子结构外，还有其它多种构型。 正离子的电子层构型大致有以下几种：
分子结构课件
分子内氢键的存在使物质的溶沸点降低，也常 使溶解度降低。
分子间作用力 氢键
HF、HCl、HBr、HI
从范德华力考虑, 结构相似，相对分子量越大, 范德华力越大， b.p. 越高, 故 b. P. 为 HI > HBr > HCl, 但由于 HF 分子间有氢键，故 HF 的b.p. 在这 里最高, 破坏了从左到右 b.p. 升高的规律。
X,Y——电负性很大、半径很小的原子， 最常见的有F、O、N。(X、Y可以相同）
HF ： F 的电负性相当大, 电子对偏向 F, 而 H 几乎成了质
子,，可以把另一分子中的F原子吸引到它的附近。
氢键的种类
分子间作用力 氢键
分子间氢键：一个分子的X——H键与另一个分子的原子Y相结 合而形成的氢键。
H2O 和 HF 的分子间氢键很强, 以致于分子发生 缔合, 以(H2O)2、 (H2O)3、(HF)2、(HF)3 形式存在, 而 (H2O)2 排列最紧密, 4℃时, (H2O)2 比例最大, 故 4℃ 时水的密度最大。
分子间作用力之一 —— 范德华力
理想气体是假设分子没有体积也没有任何作用力为 基础确立的概念，当气体密度很小(体积很大、压力很 小)、温度不低时，实际气体的行为相当于理想气体。
事实上，实际气体分子有相互作用力。这种分子 间的作用力就被称为范德华力。
范德华力的特点
1.普遍地存在于固、液、气态任何微粒之间。力的 作用很小，微粒相离稍远，就可忽略；
2.没有方向性和饱和性，不受微粒之间的方向与个 数的限制；
3.分子结构相似时，相对分子质量越大，范德华力 越大； 分子的极性越大，范德华力越大。
范德华力的大小与物质的熔点、沸点等 物理性质有密切联系.。
无机化学第六章 分子结构
N2：N≡N （一条σ键，两条π键）
N的电子排布式： 1s2 2s2 2p3 (2px12py12pz1) 二个π键互相垂直
δ 键：两个原子相匹配的d轨道以“面对面”的 方式重叠所形成的键
C：1s22s22p2
2个未成对电子
价键理论
形成两条共价键
键角90°( 两条p轨道互相垂直)
形成4条等同的共价键(CH4)
2p 2s
2p
激发
2s
杂化
sp3
激发
基态
激发态
杂化态
与4个H的 1s 轨道成 键(σ)
化合态
Sp3杂化：
1个ns轨道和3个np轨道混合而成
3 1 s 成分和 p 成分 每个sp3杂化轨道： 4 4
可形成四条σ键 键角： 109°28′ 电子构型： 正四面体
键角104.5 °
H2O sp3杂化 为什么？ 不是正四面体
配位键与共价键的区别： 形成的过程不同
二、共价键理论
G. N Lewis ( 美国化学家，1875~1946） 8e或2e结构
× ×
.. .. .l. Cl C.
×× × ××
Lewis理论
Cl—Cl
无法解释
H—Cl
N≡N
共用 电子对
无法解释共价键的方向性
F F F
Cl
F
S
F
F F
Cl
P
Cl
Cl Cl F
1s—1s、2s—2s、2p—2p
可组成分子轨道
2s—2p 取决于轨道之间的能量差
从轨道能量角度看：
H1s Cl3p O2p Na3s HCl 共价键（E相近） E1s = -1313 kJ· -1 mol E3p = -1259 kJ· -1 mol E2p = -1322 kJ· -1 mol E3s = -502 kJ· -1 mol
分子结构
化学键参数 (Bond parameters):
键能 (Bond energy, B.E.) 键级 (Bond order，分子轨道法MO) 键长 (Bond length) 键角 (Bond angle) 键极性 (Bond polarity)
键能 (Bond Energy, B.E.) 在标准状态及在 298 K，把 1 mol 理想气体 AB拆 开，成为理想气态下的 A 、B 原子过程的焓变，称为 AB 键的键能。(实质上是 AB 键的离解能) AB (g, 1×105 Pa) → A (g, 1×105 Pa ) + B (g, 1×105 Pa) B.E. = △rHmø (298 K) B.E.↑，键强度↑
磁性的测定：可以用磁天平进行测定
(a) 普通天平 (b) 磁天平 (逆磁性物质) (c) 磁天平 (顺磁性物质)
共价键理论
经典的 Lewis 学说 价健理论 价层电子对排斥模型 分子轨道法
Lewis 学说
1916年美国物化学家 Gilbert Newton Lewis (1875 - 1946) 提出: “分子中原子之间通过共享电子对而使 每一个原子都具有稀有气体的稳定的电 子结构”。 又称“八偶体规则” (Octet Rule) 这样形成的化学键称为“共价键” (covalent bond)，相应的分子称为“共 价分子”。
分 子
CC键能/kJ•mol1
H3CCH3
376 1 154
H2CCH2
720 2 135
HCCH
964 3 121
键级 键长/pm
键能与键长关系：键能，键长
键角 (Bond angle) 分子内有共同原子的两个化学键之间的夹角 例: CO2 O=C=O 键角 = 180° H2O 键角 = 104.5° NH3 键角 = 107° CH4 键角 = 109°28’
分子结构
第九章分子结构1．举例说明下列概念的区别：离子键和共价键共价键和配位键б键和п键极性键和非极性键极性分子和非极性分子分子间力和氢键答：离子键和共价键的区别是：由典型的金属元素与典型的非金属元素生成离子化合物，如NaCl中阴阳离子静电作用形成的化学键叫离子键，离子键的特点是没有方向性和没有饱和性；元素之间通过共用电子对生成共价化合物，之间形成的化学键称共价键，如H∶H，共价键有方向性和饱和性。
共价键和配位键的区别是：共价键中共用电子对是由两个原子各提供一个成单电子组成的。
若共用电子对是由一个原子单方面提供，为两个原子共用，这样形成的共价键称为配位键，常用“→”表示。
H例：H―H [H←N―H]+共价键配位健Hб键和п键的区别是：б键：例s―s , s―p x , p x―p x两个原子沿X轴靠近“头碰头”成键，且对键轴成圆柱形对称的。
п键，例p y―p y, p z―p z两个原子沿X轴靠近“肩并肩”成键。
п键，轨道重叠部分是呈镜面反对称地垂直于键轴的。
区别有三个：（1）б键沿着两核联线，而п键是垂直于两核联线，（2）п键在两核联线上Ψ=0 Ψ2 = 0 , б则不是，（3）б对键轴成圆柱形对称，п键是镜面反对称。
极性键和非极性键区别：两个相同的原子，由于电负性相同，两个原子之间的化学键是非极性键如H2、O2等，两个不同原子形成的分子，如HF, HCl等，由于两个原子的电负性不同，形成极性键。
极性分子和非极性分子的区别：正、负电重心不重合的分子叫极性分子。
正、负电重心重合的分子叫非极性分子。
分子间力和氢键区别：分子间力包括取向力、诱导力、色散力，统称范德华力。
由电负性大的元素与氢键形成化学键后，又对另一元素孤对电子的吸引称为氢键：X ―H…∶Y，通常认为氢键属于分子间力范畴，又因为氢键具有方向性，又有别于分子间力。
故可把氢键看作有方向性的分子间力。
2．下列各对离子中，何者离子半径最小：Mg2+和Ca2+Mg2+和Al3+S2-和Se2-Fe2+和Fe3+答：Mg2+ < Ca2+, Mg2+ > Al3+ , S2- < Se2- , Fe2+ > Fe3+3．分别写出下列离子的核外电子排布，并指出各属何种电子构型Be2+Na+Zn2+Cu+Ag+Pb2+Mn2+Fe3+I-答：Be2+1s2属2电子构型。
分子的立体构型
［知识要点］一、常见多原子分子的立体结构：（原子数目相同的分子的立体结构不一定相同）CH4 NH3 CH2O CO HbO原子数目化学式分子结构键角中心原子3CO直线形180°无孤对电子fO V形105°有孤对电子4CHO平面三角形120°无孤对电子NH三角锥形107°有孤对电子5CH正四面体形109° 28' 无孤对电子【小结】同为三原子分子或四原子分子，分子的空间构型不同。
所以多原子分子的立体结构不但与所连原子数目有关，还与其他因素（比如中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目）有关二、价层电子对互斥模型：（用中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目，预测分子的立体结构）价层电子对互斥模型认为分子的立体结构是由于分子中的价电子对（成键电子对和孤对电子对）相互排斥的结果。
中心原子价层电子对（包括成键电子对和未成键的孤对电子对）的互相排斥作用，使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，即分子尽可能采取对称的空间构型这种模型把分子分为两类：1、中心原子上的价电子都用于形成共价键（中心原子无孤对电子）中心原子无孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥，且作用力相同，分子的空间构型以中心原子为中心呈对称分布。
如CO、CHO CH、HCN等分子。
它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测：ABn立体结构范例n=2直线形COn=3平面三角形CHOn=4正四面体形CH42、中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。
中心原子上有孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥、成键电子对与孤对电子对间的相互排斥、孤对电子对与孤对电子对间的相互排斥。
孤对电子要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，使分子呈现不同的立体构型如H2O和NH,中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，中心原子周围的S键+孤对电子数=4,所以NH与H2O的VSEPF理想模型都是四面体形。
化学竞赛 分子结构课件
七、分子轨道理论(MO法） 1932年前后，美国人Mulliken和德国人Hund提出了分子轨道 理论，分子轨道理论和现代价键理论构成了现代共价键理论。 氢分子离子H2+ 是可以存在的。 1、分子轨道理论的要点 （1）分子轨道是由分子中原子的原子轨道线性组合而成，简 称 LCAO。 组合形成的分子轨道数与组合前的原子轨道数相等。
对称性不匹配
·· x _
_
+
+
· _·
+
+
它们重叠的结果是：一半正正重叠部分使系统能量降低， 另一半正负重叠部分使能量升高,两者效果抵消。系统 的总能量没有发生变化，形成非键轨道。
b. 能量近似原则 c. 最大重叠原则
-
+
-
+
-
+
-
ψ是两个对称性匹配的原子轨道同号叠加而成。在两核间电子 概率密度增大，对两核产生强烈的吸引作用，其能量低于原子 轨道，对成键有利。——成键轨道 成键轨道用符号σ，π，δ 表示 ψ* 是两个对称性匹配的原子轨道异号叠加 (或同号相减)而成。 电子在两核间出现概率密度减小，能量升高，对分子的稳定不 利，对原子的键合会起反作用——反键轨道 节面 反键轨道用符号σ*，π*，δ*表示 3、分子轨道中电子的填充顺序也遵从原子轨道填充电子的三 原理 4、分子轨道理论中，用键级的大小来说明两个相邻原子间成 键的强度，BO 键级可为整数，也可为分数，只要键级大于零，就可得到不同 稳定程度的分子。 5、按分子轨道沿键轴在空间分布的特征，可分为σ轨道、π轨 道和δ轨道三种
1 c1 a c2 b
* 1
c1 a c2 b
（2）成键轨道、反键轨道和非键轨道。 分子轨道能量低于组合前原子轨道能量者称为成键轨道(ψ1 ) 原子轨道线性组合成分子轨道后，分子轨道中能量高于组合前 原子轨道能量者称为反键轨 道 (ψ 1 * )。 组合前后能量相等者称为非键轨道。 2、有效组成分子轨道的条件 a.对称性匹配 只有对称性相同的原子轨道才能组成分子轨道。 此条件是指原子轨道ψa和ψb相对于成键原子间的键轴应有相 同的对称性。 原子轨道相互叠加组合成分子轨道时象波的叠加一样，须考虑 位相的正负号；原子轨道重叠的部分必须有相同的符号。 上述三种情况满足对称性匹配要求。 如果原子轨道在组成分子轨道时，一部分是(+,+ )重叠,另一部 分却是 ( +, －)重叠。
分子结构
的正负离子之间通过静电作用力形成的
化学键。
阴阳离子所带的电荷越高，半径越小，离子键越强。 离子型化合物：由离子键所形成的化合物叫离子型化合物。
9
3、稳定结构，对于主族元素来讲它们所生成的离子多数都具
有稀有气体结构，即p轨道为全充满状态。
以NaCl为例，离子键的形成过程可简单表示如下：
e
Na Cl Cl Na+
若近似地把A+和B+看作是两个互相接触的球体， d = r1 + r2
13
⑶、离子半径的变化规律
①、正离子的半径比该元素的原子半径小；负离子 的半径比该元素的原子半径大。 ②、在周期表各主族元素中，具有相同电荷数的同 族离子的半径依次增大。
例
Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+
F-<Cl-<Br-<I-．
4
二、键长
键长：形成化学键两原子间的平衡距离叫做键长。 通常键能越大，键长越短，表示键越强，越牢固。
三、键角
键角：在分子中键和键之间的夹角叫做键角。
例如：已知CO2分子的键长是 116.2pm， O — C—O键角 是180°，我们就可以确定CO2分子是一个直线形的 非极性分子。 又例 如：已知NH3分子H—N—H键角是107°18ˊ，N—H 键长是 101.9pm，就可以断定NH3分子是一个三角 锥形的极性分子。因此，键长和键角是确定分子 的空间构型的重要因素。
例如：
23
2、能量最低原理 在成键的过程中，自旋相反的单电子之所以要配 对，主要是因为配对以后会放出能量，从而使体系 的能量降低。电子配对时放出能量越多形成的化学 键就越稳定。 3、原子轨道最大重叠原理 成健时成键电子的原子轨道尽可能按最大程度的 重叠方式进行，即要遵循原子轨道最大重叠原理。
六氟异丙醇做凝胶渗透色谱流动相时的k,a值
一、概述六氟异丙醇（HFIP）是一种常用的溶剂，具有良好的流体性能和溶解性能。
它被广泛应用于色谱分析中，特别是在凝胶渗透色谱（GPC）中作为流动相。
在GPC分析中，参数k和a值是评价六氟异丙醇流动相性能的关键指标。
二、六氟异丙醇的物理性质1. 分子结构：六氟异丙醇的分子式为C3HF6O，是一种具有氟原子取代的异丙醇。
其化学结构稳定，具有良好的溶解性和稳定性。
2. 流体性能：六氟异丙醇在常温下呈无色透明液体，在室温下也能保持流动性，适合作为色谱流动相使用。
3. 溶解性能：六氟异丙醇具有较强的溶解能力，能有效溶解大多数有机物。
三、六氟异丙醇在GPC中的应用1. 良好的分离效果：六氟异丙醇作为GPC流动相时，能有效分离高聚物和低聚物，提高分析分辨率。
2. 高灵敏度：六氟异丙醇的溶解性能和流体性能使得GPC分析具有较高的灵敏度和准确性。
3. 广泛适用性：六氟异丙醇适用于多种类型的样品，包括聚合物、生物大分子等。
四、六氟异丙醇流动相中的k和a值的意义1. k值：k值是衡量六氟异丙醇在GPC中分离效果的重要参数，它反映了溶剂对不同聚合物的溶解能力，是评价分析系统性能的重要指标。
2. a值：a值是用来表征色谱柱对流动相的亲和性和排斥性的参数，它对应着流动相在色谱柱内的传质过程和色谱分离效果。
五、影响六氟异丙醇流动相k和a值的因素1. 流动相浓度：六氟异丙醇的浓度会直接影响k值和a值，一般来说，随着浓度的增加，k值会增大，a值会减小。
2. 温度：温度对六氟异丙醇的流体性能有一定影响，当温度升高时，k 值会减小，a值可能会有所增加。
3. 流动相pH值：流动相的pH值会影响溶解性能和亲和性，从而影响k和a值的大小。
六、六氟异丙醇流动相中k和a值的测定方法1. 色谱分析法：通过色谱仪对流动相中的样品进行分析，得出k和a 值。
2. 质谱分析法：利用质谱仪对流动相的组分进行分析，进而推算出k和a值。
七、结论六氟异丙醇作为GPC流动相时，k和a值是衡量其性能的重要参数，其值的大小对分析效果具有重要影响。
6 化学链结与分子结构-基本观念 - KUAS
♦ 以氯化鈉為例, 每個離子都有八隅體的電子, 鈉離子(Na+)的八隅體 為2s22p6電子, 氯離子(Cl)的八隅體為3s23p6電子; 陰離子須加中括 號 [ ] , 以強調八個電子均在其週圍。
圖6.2 氯化鈉 與 氯化氫 的 分子的路易士結構 比較
Ex. 6-1 畫出以下離子化合物的路易士結構: (a) BaO, (b) MgCl2 <Sol> (a) O 2[ O ]
6. 化學鍵結與分子結構 基本觀念
化學鍵結(chemical bonding)的定義
♦ 化合物中, 原子間或離子間互相吸引的作用, 稱為化學鍵結
♦ 依化合物形成的種類, 化學鍵結可分為 (一) 離子鍵結 (ionic bonding) 帶電離子間的靜電吸引力所產生的化學鍵結 形成離子化合物 通常為 金屬+非金屬 的化合物 溶於極性溶液 (例如水, 乙醇等) 中 (二) 共價鍵結 (covalent bonding) 原子間藉由電子對共用所產生的化學鍵結 形成共價化合物 通為 非金屬+非金屬 的化合物 溶於非極性溶液 (例如四氯化碳, 已烷等) 中 ♦當化學鍵結中, 原子間的 電負度 差異大時, 易形成離子化合物
表6.2 週期表內部分元素與其電子組態
主族與過渡 族別 1A 元素符號 H Li Na K Rb F Cl Br I He Ne Ar Kr V Cr Mo Mn 電子組態 1s1 [He]2s1 [Ne]3s1 [Ar]4s1 [Kr]5s1 [He]2s22p5 [Ne]3s23p5 [Ar]3d104s24p5 [Kr]4d105s25p5 1s2 [He]2s22p6 [Ne]3s23p6 [Ar]3d104s24p6 [Ar]3d34s2 [Ar]3d54s1 [Kr]4d55s1 [Ar]3d54s2
分子结构
C的激发态
与H 成键
CH4正四面体构型
键角为90°
s-s
1个C-H
s-p
3个C-H
C—H (s-s) ≠ C—H (s-p)
杂化轨道理论
价键理论 说明了 共价键的形成 解释了 无法解释
共价键的方向性和饱和性
H2O中O-H键角104045’
CH4为正四面体结构
在此基础 1931年 Pauling 等人 提出了杂化轨道理论
第十章 共价键与分子间力
分子的性质（由分子的内部结构决定）
物质的性质
分子间的作用力
分子结构
(1)原子是如何结合形成分子？ 化学键（共价键） (2)原子的排列顺序 空间构型
化学键
( chemical bond )
■
定义：分子或晶体中相邻两原子或
离子间的强烈作用力
■
类型：
化学键
( chemical bond )
现代价键理论
四、键参数（bond parameter)
表征化学键性质的物理量
键参数
键能
(bond energy)
键的极性
(bond polar)
键长
(bond length)
键角
(bond angle)
现代价键理论
四、键参数（bond parameter)
(一) 键能E——化学键的平均离解能D 键能愈大，键愈牢固。
二、现代价键理论
（一）、量子力学对氢分子形成的研究
■量子力学对氢分子系统的处理表明：氢气分 子的形成是两个氢原子1S轨道重叠的结果，只 有两个氢原子的单电子自旋相反时，两个1S轨 道才会有效重叠，形成共价键。
二、现代价键理论
大学化学分子结构、配合物习题及答案
一.分子结构6.(本题 2分) 4039下列各组离子中，离子的极化力最强的是 ( )(A) K＋，Li＋ (B) Ca2 ＋，Mg2 ＋ (C) Fe3＋，Ti4＋ (D) Sc3＋，Y3＋6.(4039) (C)8.(本题 2分) 1075比较下列各组物质的熔点，正确的是- ( )(A) NaCl ＞ NaF (B) CCl4＞ CBr4 (C) H2S ＞ H2Te (D) FeCl3＜ FeCl28.(1075) (D)8.(本题 2分) 1075比较下列各组物质的熔点，正确的是- ( )(A) NaCl ＞ NaF (B) CCl4＞ CBr4 (C) H2S ＞ H2Te (D) FeCl3＜ FeCl28.(1075) (D)9.(本题 2分) 4018下列有关离子变形性的说法中，不正确的是 ( )(A) 外层 8 电子构型的离子的变形性小于其他电子构型的离子(B) 同一元素不同价态的负离子中，所带电荷越多变形性越小(C) 同种原子形成的阴离子比阳离子变形性大(D) 离子半径大，则变形性大(其他条件相同)9.(4018) (B)10.(本题 2分) 4019下列物质中，既有离子键又有共价键的是 ( )(A) KCl (B) CO (C) Na2SO4 (D) NH10.(4019) (C)11.(本题 2分) 4027试判断下列说法，正确的是 ( )(A) 离子键和共价键相比，作用范围更大(B) 所有高熔点物质都是离子型的(C) 离子型固体的饱和水溶液都是导电性极其良好的(D) 阴离子总是比阳离子大11.(4027) (A)12.(本题 1分) 4028下列物质中，既有离子键，又有共价键的是 ( )(A) AlCl3 (B) SiC (C) CaC2 (D) BN12.(4028) (C)15.(本题 2分) 4038试判断下列说法，正确的是 ( )(A) ⅠA，ⅡA，ⅢA族金属的 M3＋阳离子的价电子都是 8 电子构型(B) ds区元素形成 M＋和 M2 ＋阳离子的价电子是 18+2 电子构型(C) ⅣA族元素形成的 M2 ＋阳离子是 18 电子构型(D) d区过渡金属低价阳离子(+1，+2，+3)是 9～17 电子构型15.(4038) (D)填空：3.(本题 2分) 4020按从大到小的顺序排列以下各组物质 :(A) 按离子极化大小排列MnCl2，ZnCl2，NaCl，CaCl2 _____________________________________________________________________________________________;(B)按键的极性大小排列NaCl，HCl，Cl2，HI____________________________________________________________________________________________________。
高氯酸钾的分子结构
高氯酸钾的分子结构
高氯酸钾（化学式KClO3）是一种无机化合物，由钾(K)、氯(Cl)和氧(O)元素组成。
高氯酸钾的分子结构可以描述为一个钾离子(K+)和一个氯酸根离子(ClO3-)组成的晶格结构。
在高氯酸钾中，钾离子被氧原子包围，并与氯酸根离子相互作用形成结晶。
氯酸根离子是一个由一个氯原子和三个氧原子组成的负离子，氯原子以共价键形式与氧原子相连。
在晶体结构中，氧原子以共享电子对与钾离子形成离子键。
这种排列方式使得高氯酸钾呈现出离子晶体的特点，具有高熔点和良好的溶解性。
高氯酸钾的分子结构对其性质和用途具有重要影响。
由于其氧原子的存在，高氯酸钾具有氧化性。
它可以在适当的条件下被热分解，产生氧气和氯化钾。
这种性质使得高氯酸钾在火药制造中被广泛应用，用作氧化剂。
高氯酸钾还可用于农业和医药领域。
在农业中，它可以作为一种钾肥，提供植物生长所需的钾元素。
在医药领域，高氯酸钾被用作一种抗甲状腺药物，通过抑制甲状腺功能来治疗甲状腺功能亢进症。
高氯酸钾的分子结构由钾离子和氯酸根离子组成，呈离子晶体结构。
该化合物具有氧化性质，在火药制造、农业和医药领域具有多种用途。
分子结构 习题答案
第二章分子结构习题答案(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2、结合Cl 2的形成，说明共价键形成的条件。
共价键为什么有饱和性共价键形成的条件：原子中必须有单电子，而且成单电子的自旋方向必须相反。
共价键有饱和性是因为：一个原子的一个成单电子只能与另一个成单电子配对，形成一个共价单键。
一个原子有几个成单电子便与几个自旋相反的成单电子配对成键。
电子配对后，便不再具有成单电子了，若再有单电子与之靠近，也不能成键了。
例如：每一个Cl 原子有一个带有单电子的p 轨道，相互以头碰头的形式重叠可以形成共价单键，且只能形成一个单键。
3、画出下列化合物分子的结构式并指出何者是键，何者是键，何者是配位键。
H H H Ζ?δδσσσP N I I I Ζ?δδσσσN N N H H H H σσσσσ 膦PH 3， 三碘化氮NI 3 肼N 2H 4（N —H 单键）c C c H H H H σσσσσπ N N N O O o O H σσσσσππππ ，乙烯， 四氧化二氮（有双键）。
4．PCl 3的空间构型是三角锥形，键角略小于10928，SiCl 4是四面体形，键角为10928，试用杂化轨道理论加以说明。
杂化轨道理论认为，在形成PCl 3分子时，磷原子的一个3s 轨道和三个 3p 轨道采取sp 3杂化。
在四个sp 3杂化轨道中，有一个杂化轨道被一对孤电子对所占据，剩下的三个杂化轨道为三个成单电子占据，占据一个sp 3杂化轨道的一对孤电子对，由于它不参加成键作用，电子云较密集于磷原子的周围，因此孤电子对对成键电子所占据的杂化轨道有排斥作用，为不等性杂化，所以键角略小于109°28′。
而在SiCl 4分子中，为等性杂化，没有不参加成键的孤电子对，四个杂化轨道都为四个成单电子占据，不存在孤电子对对成键电子对所占据杂化轨道的排斥作用，所以键角为109°28′。
分子结构
第2章分子结构[教学要求]1. 掌握价层电子对互斥理论和杂化轨道理论2. 掌握共轭大π键 .3.了解第二周期同核双原子分子(N2、O2等)异核双原子分子(如CO、HF)等的分子轨道理论。
4.了解分子间力的概念，弄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及其对物质物理性质的影响。
5.了解物质性质与分子结构键参数的关系。
[教学重点]1.共价键的形成和本质，现代价键理论的要点和优缺点，共价键的方向性和饱和性，б键和π键。
2.价层电子对互斥理论。
3.杂化轨道理论。
4. 共轭大π键5.分子轨道理论简介：分子轨道的含义，分子轨道的形成，分子轨道中电子的排布，键级。
6.共价分子的性质--键能、键长、键角，键的极性。
分子偶级矩和磁性。
7.分子间的作用力和氢键。
[教学难点]MO法，共轭大π键[教学时数] 8学时[教学内容]2-1 路易斯结构式19世纪的化学家们创造了用元素符号加划短棍“—”来表明原子之间按“化合价”相互结合的结构式。
分子中的原子间用“—”相连表示互相用了“1价”，如水的结构式为H—O—H；“=”为“2价”；“≡”为“3价”。
“化合价”概念：是由英国化学家弗兰克兰在1850年左右提出的。
H—H结构式称为弗兰克兰结构式。
路易斯把弗兰克兰结构式中的“短棍”解释为两个原子各取一个电子配成对，即：“—”是一对共用电子，“＝”是2对共用电子，“≡”是3对共用电子。
路易斯还认为，稀有气体最外层电子构型（8e- ）是一种稳定构型，其他原子倾向于共用电子而使他们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。
这种观念为路易斯共价键理论。
孤对电子：分子中除了用于形成共价键的键合电子外，存在未的用于形成共价键的非键合电子。
在写结构式时常用小黑点表示孤对电子。
把这类添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构式（Lewis structure），也叫电子结构式（electronic structure）。
硅酸钾分子结构
第三篇示例：
硅酸钾是一种无机盐，化学式为K₂SiO₃，其分子结构由钾离子K⁺和硅酸根离子SiO₃²⁻组成。硅酸钾通常以白色结晶粉末的形式存在，易溶于水，是一种重要的化工原料和工业材料。在本文中，我们将深入探讨硅酸钾的分子结构、性质及应用领域。
在ห้องสมุดไป่ตู้氧四面体和铝氧四面体之间，钾离子被包含在结构中，与硅氧四面体和铝氧四面体之间的氧原子形成离子键。这种离子键的存在使得硅酸钾具有一定的稳定性和结构强度。
硅酸钾的分子结构是一种立方晶系结构，具有一定的对称性。在晶体结构中，硅氧四面体和铝氧四面体的排列方式决定了硅酸钾的外观和性质。硅酸钾的晶体结构中的硅氧四面体和铝氧四面体可以形成不同的排列方式，从而导致硅酸钾呈现出不同的形态和物理性质。
硅酸钾的分子结构可以描述为硅与氧原子形成的硅酸根离子与钾离子相互结合而成。硅酸根离子SiO₃²⁻是由硅（Si）原子与三个氧（O）原子形成的桥式键团结合而成，呈三角形结构。硅酸根离子具有负电荷，需要与正电荷的钾离子K⁺结合形成硅酸钾盐。
硅酸钾的性质与应用领域广泛。首先，硅酸钾在化工工业中被广泛应用于玻璃生产、陶瓷工艺、橡胶制品等领域。其次，硅酸钾也常用作催化剂、阻燃剂、填料等工业原料。此外，硅酸钾还可用于农业领域，作为增加土壤肥力的肥料成分。另外，硅酸钾还可用于电子工业中的制备硅酸盐水泥等方面。
在日常生活中，硅酸钾也有一定的应用价值。例如，硅酸钾可以用作净水剂、清洁剂等清洁用品的成分，具有良好的去污、洗净效果。此外，硅酸钾还可用作食品添加剂，用于调味品、饮料等产品的生产中，为食品提供了一定的营养价值。
醛分子的结构
醛分子的结构
醛是一种有机化合物，其分子中含有一个碳原子和一个氧原子，并且碳原子上连接着一个羰基（-C=O）。
因此，醛分子的一般化学式为R-CHO，其中R代表烷基或其他取代基。
具体来说，醛分子中的碳原子连接着一个氢原子和一个氧原子，这个氧原子上还有一个未成对的电子。
这个未成对的电子使得醛分子具有一定的极性和反应活性。
此外，醛分子中的碳原子也可以连接着不同类型的烷基或其他取代基，从而形成不同种类的醛。
例如，甲醛的化学式为HCHO，它是最简单的醛，也是一种有毒气体；乙醛的化学式为C2H4O，它是一种常见的醛，具有刺激性气味，可以用于制造香料和药物等。
总之，醛分子的结构是由一个碳原子、一个氧原子和一个氢原子组成的，其中碳原子上连接着一个羰基和不同类型的烷基或其他取代基。
醛分子具有一定的极性和反应活性，因此在有机合成和化学工业中具有广泛的应用。
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平面三角形
三角锥形
• 价层电子对互斥模型 • 分子的立体构型是价层电子对相互排斥的结果，这些电 子对在中心原子周围按尽可能相互远离的位置排布，以 使彼此间的排斥能最小。 价层 电子 对 价层 电子 对互 斥模 型
2
3
4
价层电子对 =δ键电子对+中心原子上的孤电子对
• δ键电子对=与中心原子结合的原子数 中心原子上的孤电子对=½（a-xb) a: 中心原子的价电子数(对于阳离子：a为中心 原子的 价电子数减去离子的电荷数；对于阴离 子： a为中心原子 的价电子数加上离子的电荷 数） x 为与中心原子结合的原子数 b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 (H为1，其他原子为“8-该原子的电子数）
资料卡片： 形形色色的分子
C60
C20
C40
C70
• 分子世界如此形形色色，异彩纷呈， 美不胜收，常使人流连忘返。
• 那么分子结构又是怎么测定的呢
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
看图片 找规律
看图片 找规律
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思考：从大家再仔细观察下，讨论下分子立体结构与
组成简单分子的原子个数间有没有什么关系？三、四、 五原子的分子分别是什么构型呢？举例说明。
CO 1.三原子分子的立体结构有直线形和V形两种： 2,H2O
2.四原子分子大多是平面三角形和三角锥形：CH2O,NH3
CH 3.五原子分子最常见的立体结构是正四面体：4
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形
V形
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同，什么原因？
孤电子对的计算
分子或 中心原 离子 子
SO2 NH4+ CO32S N
5-1=4 4 3 1 2 0
a
x
b
中心原子 上的孤电 子对数
6
2
2
1
C
4+2=6
0
化学式 结构式 含孤电子对的VSEPR模型 分子的立体结构
价层电子对互斥理论对几种分子或离子立体构型的推测
分子或 δ键电 孤电子 价层电 VSEPR 立体构 离子 子对数 对数 子对数 模型 型
SO2 CO32SO32-
2 3 3
1
0 1
3
3 4