考研复习-无机化学-第7章 化学键理论概述
考研无机化学-知识点总结
①加入过量硝酸从溶液中析出的白色沉淀：AgCl，原来溶液是 Ag（NH3）2Cl；后者是 硅酸沉淀，原来的溶液是可溶解的硅酸盐溶液。生成淡黄的沉淀，原来的溶液中可
能含有 S2－，或者是 S2O32－ ②加入过量的硝酸不能观察到沉淀溶解的有 AgCl，BaSO4；BaSO3 由于转化成为
BaSO4 而不能观察到沉淀的溶解。AgBr，AgI，也不溶解，但是沉淀的颜色是黄色。 ③能够和盐反应生成强酸和沉淀的极有可能是 H2S 气体和铅、银、铜、汞的盐溶液反 应。：
Cl2＋SO2＋H2O——
无机框图题 题眼归纳
一、特征反应
1．与碱反应产生气体
单质2AAl、l Si2NaOOH HH22H2O 2NaAlO2 3H 2
（1）
Si 2NaOH H 2O Na2 SiO3 2H 2
（2）铵盐：
NH
4
碱 NH 3
；
碳与氧化铁反应：
。
13、一种物质分解成三种物质：
2KMnO4 —— NH4HCO3 —— (NH4)2CO3 —— NaHCO3 —— Ca(HCO3)2 ——
4
Cu2(OH)2CO3 —— HNO3—— 14、三合一的反应：NH3＋H2O＋CO2 —— 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O —— 4NO2＋O2＋2H2O —— 4NO＋3O2＋2H2O —— CaCO3＋CO2＋H2O —— Na2CO3＋CO2＋H2O —— AlO2－＋Al3+＋H2O —— 15、能同酸反应的单质： （1）金属单质（顺序表前的可以同非氧化酸反应，后面的只能与氧化性酸反应）
内容概要：
一.无机化学（理论部分）知识点应用归纳 1、无机物（分子或离子）构型: （1）简单分子（或离子）： （2）配合物： 2、物质的熔、沸点(包括硬度): （1）晶体类型：原子晶体，离子晶体，金属晶体，分子晶体 （2）离子晶体： （3）分子晶体 （4）金属晶体：金属键（与价电子、价轨道有关） 3、物质的稳定性： （1）无机小分子： （2）配合物： 4、物质的磁性： （1）无机小分子：MO （掌握双原子分子轨道能级图） （共价双原子分子） （2）配合物： 5、物质的颜色: （1）无机小分子：极化理论 （2）配合物： 6、无机物溶解度: （1）离子晶体： （2）共价化合物： 7、物质的氧化还原性：影响因素 （1）溶液酸、碱度 （2）物质的聚集状态 8、化学反应方向:
内蒙古民族大学无机化学(吉大武大版)-第7章 化学键理论概述
前面我们已经掌握了原子的结构。那么原子又 是以怎样的方式形成分子，形成分子以后分子的化 学键、空间构型与分子的基本性质有何关系？这就 是本章所要讨论的问题。因为只有了解了分子的结 构才能了解分子的基本性质。 本章研究问题的思路： ① 原子—原子之间的相互作用即化学键。 ② 原子—原子之间相对位置即分子的空间构型。 ③ 化学键、分子的空间构型与物质之间的物理 性质、化学性质之关系，即结构决定性质。
半径增加。
Li + < Na + < K + < Rb + < Cs + F－ < Cl－ < Br－ < I－
b ) 同周期的主族元素，从左至右离子电荷数升高，
最高价离子半径减小。 Na + > Mg 2 + > Al 3 + K + > Ca 2 。
c ) 同一元素，不同价态的离子，电荷高的半径小。
已明确了的化学键类型 1. 电价键：由正负离子构成。 包括离子键；电价配键；离子配键；离子偶极配键。 2. 共价键：由共用电子对构成。 ①双原子共价键：极性键；非极性键；电子对键（单、 双、叁键）；共价配键；三电子键（如O2）；
单电子键（如H2+）。 ②多原子共价键：共轭（离域）π 键；多中心键。
③由一方原子提供电子对构成的化学键，称配位键。 3. 金属键：由金属原子、离子、自由电子构成的多中
心共轭（离域）系统。
第七章
化学键与分子结构
§1 离子键理论
1916 年德国科学家 Kossel ( 科塞尔 ) 提出离子键理论。 1-1 离子键的形成 1. 形成过程 以 NaCl 为例 。 第一步 电子转移形成离子： Cl + e —— Cl － 3s 2 3p 5 —— 3s 2 3p 6 Na － e —— Na+ ，
《无机化学》化学键理论与分子结构
【例9-8】 NH4+的结构式为
[
H H N H
H
]
+
（σ配位键）
现代价键理论 【例9-9】CO分子 2s 2px 2py 2pz C
(π配位键)
：C O:
σ π L
O 2s 2px 2py 2pz
σ
π
二、键参数——表征化学键基本性质的物理量。
共价键的键参数主要有键能、键长、键角及键的 极性等。
第 7章
化学键理论和分子 结构
物质的性质
分子的性质
分子的结构
●原子间的结合方式及结合力（化学键） ●分子间的结合方式及结合力（分子间 力） 分子或晶体中相邻两原子 化 学 键: 或离子间的强烈作用力。
化学键 （chemical bond) ﹡ 离子键
○共价键
☆金属键
(ionic bond)（covalent bond) (metallic bond)
“头碰头”重叠—σ键
s s
+
s
+ +
+ + +
+
px
s-s + + s-px + +
p x- p x
x
-
+
px
px
x -
-
+
-
-
+ +
x
■特点：重叠程度大,牢固,可单独存在
“肩并肩”重叠—π键
pz – pz(或py-py)
pz pz
+ -
+
+
-
+
-
+
-
x
《化学键》 讲义
《化学键》讲义一、什么是化学键在化学的世界里，物质的性质和变化都与化学键有着密切的关系。
那么，什么是化学键呢？简单来说，化学键就是将原子结合在一起形成分子或晶体的一种作用力。
它就像是原子之间的“胶水”，把一个个单独的原子黏合在一起，形成我们所见到的各种物质。
原子为什么需要通过化学键结合在一起呢？这是因为原子都有达到稳定结构的趋势。
大多数原子的最外层电子数未达到稳定状态，通过形成化学键，原子之间可以共享、转移或共用电子，从而实现最外层电子的稳定排布。
化学键主要分为离子键、共价键和金属键这几种类型。
每种化学键都有其独特的形成方式和特点，接下来我们就详细了解一下。
二、离子键离子键是由阴阳离子之间的静电作用形成的。
当原子得失电子形成阴阳离子时，带正电的阳离子和带负电的阴离子由于静电引力相互吸引，从而形成了离子键。
比如说，钠原子很容易失去一个电子变成钠离子（Na+），氯原子则容易得到一个电子变成氯离子（Cl）。
钠离子和氯离子就会因为静电吸引而结合在一起，形成氯化钠（NaCl）这种离子化合物。
离子键的特点是没有方向性和饱和性。
这是因为静电作用在各个方向上都是相同的，而且只要有足够的阴阳离子，它们之间就可以相互吸引形成离子键。
离子化合物在固态时，离子键较强，所以通常具有较高的熔点和沸点，在熔融状态或水溶液中能够导电。
三、共价键共价键则是原子之间通过共用电子对形成的。
两个或多个原子通过共用电子对，使每个原子的最外层电子都达到稳定结构，从而形成共价键。
例如，氢气（H2）分子中，两个氢原子各提供一个电子，形成共用电子对，将两个氢原子结合在一起。
共价键根据共用电子对的偏移情况又可以分为非极性共价键和极性共价键。
在非极性共价键中，共用电子对不偏向任何一个原子，比如氧气（O2）分子中的共价键。
而在极性共价键中，共用电子对会偏向吸引电子能力较强的原子，例如氯化氢（HCl）分子中的共价键，电子对偏向氯原子。
共价键具有方向性和饱和性。
无机化学 化学键理论概述 3
22
3. 分子的偶极矩
偶极矩是衡量分子极性大小的物理量。 (1) 定义：物理学中，把大小相等、符号相 反、彼此相距为d的两个电荷(+q和q)组 成的体系称为偶极子，其电量与距离之 积，就是分子偶极矩(μ)。 偶极矩单位: 德拜(D). • 当q = 1.6021019 C(电子电荷量)，d = 1.01010 m时， = 4.8 D , 所以 1D = 3.34×1030 Cm .
26
(4) 偶极矩的类型： ① 永久偶极：极性分子固有的偶极矩 (也叫固有偶极)。
27
② 诱导偶极：在外电场诱导下产生的 偶极矩称为诱导偶极(用表示)。
+
非极性分子
=0
外加电场 +
+
+
极性分子
+
诱导偶极的强度大小和电场强度成正比, 也和 分子的变形性成正比. 所谓分子的变形性, 即为 分子的正负电重心的可分程度, 分子体积越大, 28 电子越多, 变形性越大.
间力(范德华力)，它们具有以下的共性： (1) 分子间力是永远存在于分子间的一种 电性作用力。 (2) 力的作用很小，一般只有几个至几十 个kJmol1， 比化学键能小1-2个数量级。 (3) 无方向性和饱和性。 (4) 近程力，作用范围约几百pm；随分子 间距离的增大，作用力迅速减弱。 (5) 分子间力中经常是以色散力为主。
17
7-4 分子间作用力
7-4-1 分子的极性 7-4-2 分子间作用力
《无机化学》第7章化学键理论与分子结构
《无机化学》第7章化学键理论与分子结构无机化学是研究无机物质的性质、结构和合成方法的科学。
无机化学中的化学键理论与分子结构是无机化学的重要内容之一化学键是由原子之间电子的相互作用而形成的，在无机化学中，电子主要通过离子键、共价键和金属键来相互作用。
化学键的类型取决于参与形成键的原子的电子数目和结合能力。
离子键是由阳离子和阴离子之间的静电相互作用形成的。
在化学键中，金属原子失去电子成为阳离子，非金属原子获得电子成为阴离子，从而形成的化合物具有离子晶体结构。
离子键通常具有高熔点和可溶性的特点。
共价键是由非金属原子之间的共享电子形成的。
共价键的形成过程涉及到原子间的电子云的重叠，从而共享外层电子。
共价键可以根据电子云的叠加程度分为σ键和π键。
σ键是主要的共价键，π键则是由额外的p轨道重叠形成。
在分子中，共价键的形成能够使得原子达到稳定的价电子层结构。
金属键是由金属原子之间的电子云形成的。
金属原子的价电子在整个金属晶体中自由移动，形成了金属键。
金属键的形成使得金属具有良好的导电性和热导性。
分子结构是由化学键连接在一起的原子的组合。
分子结构决定了分子的性质和反应行为。
分子结构的研究可以通过实验方法，如X射线晶体结构分析、核磁共振谱等技术，也可以通过计算化学方法进行预测和模拟。
简单分子的结构可以由初始条件和分子对称性来确定，而复杂分子的结构则需要借助实验和计算方法的综合分析。
通过对化学键理论和分子结构的研究，我们可以了解无机化合物的形成和性质，为无机化学的应用和发展提供理论基础。
此外，还可以通过对分子结构的研究来设计和合成具有特定性质和功能的无机化合物。
综上所述，化学键理论与分子结构是无机化学中的重要内容，通过研究化学键的类型和分子结构，可以揭示无机物质的性质和反应行为，并为无机化学的应用和研究提供基础。
无机化学的发展离不开对化学键理论和分子结构的深入研究。
无机化学 第二版 第7章 化学键理论概述
右图: 正六面体(正立方体) 中，通过一 组(4 条)互相平行的棱的中点的平面 — 红色的面。凭借这个平面进行平面镜成 像操作后，图形复原。
平面镜成像这种对称操作称为反映，反映操作所凭 借的平面称为对称面。
Questions: 1. 正方形的四重轴有几条？有没有二重轴？ 有几种二重轴，每种各有几条？ 2. 正六面体中有几个这样的对称面？ 其它种类的对称 面还有吗？有几个？
b. 离子半径的变化规律 ☞ 同主族元素，从上到下，半径依次增大。 Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+ F－ < Cl－ < Br－ < I－
☞同周期的主族元素，从左至右离子电荷数升高，最高 价离子半径减小。 Na+ > Mg2 + > Al3 + K+ > Ca2+ 过渡元素，离子半径变化规律不明显 。
c. 影响离子键强度的因素: ∵ F q1 q2 / r 2， ∴影响 F 大小的因素有：离子的电荷 q 和间距 r 。
☞离子电荷数的影响: 电荷越高，离子键越强 。
NaCl + 1 —－1
MgO + 2 —－2
m. p. 801 C
2800 C
U 786.7 kJ·mol－1
3916.2 kJ·mol－1
当r > r0时，随r↘，势能 V↘，体系趋于稳定。
当r = r0 ，V 有极小值，此时体系最稳定，表明形成离 子键。
当r < r0时，随r↘，V急剧↗。因Na+、Cl－ 彼此间电 子云的斥力急剧↗ ，导致势能骤然↗。 注：原子间的相互作用包括引力和斥力两部分。
无机化学 化学键理论概述 1
Na+ 的配位数为6， Cl 的 配 位 数 也 为 6 。
15
离子键的特征 3.离子键是强极性键，元素的电负 性差值越大，它们之间键的离子 性就越大，离子键就越强。
但离子键也不是纯粹的静电作用，而 仍有部分电子云重叠，即离子键不完 全是离子性，而具有部分共价性。
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17
7-1-3 离子键的强度
1) 密堆积, 无确定的分子量。
NaCl 晶体是个巨型分子, 无单独的NaCl分子存在于 晶体中。NaCl是化学式, 因而 58.5 是式量, 不是相 对分子质量。
39
2) 导电性: 水溶液或熔融态导电, 是 通过离子的定向迁移导电, 而不是通 过电子流动而导电。 3) 熔点沸点较高，硬度较大。
NaCl mp/C bp/C 801 1413 MgO 2800 3600
Na+ Cl-
离子键的强度通常用晶 格能U的大小来衡量。U 越大，离子键强度越大 。
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• 影响晶格能的主要因素:离子的电荷、 半径和电子构型。
• 晶格能不能用实验的方法直接测得， 但 可 通 过 热 力 学 循 环 （ 玻 恩 -哈 伯 Born-Haber循环）从已知数据中求 得。
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7-1-4 离子的特征
917电子构型(ns2 np6 nd1~9) , Fe2+, 3s23p63d6 Cr3+, 3s23p63d3
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18电子构型(ns2 np6 nd10), Zn2+, Hg2+, Ag+, Cu+
(18+2)电子构型
[(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2] Pb2+, Sn2+, Bi3+
第七章 化学键理论概述
Bond Type
C-C
C=C
C≡C
C-N
C=N
Bond Lengths
ห้องสมุดไป่ตู้C≡N
Triple bond < Double Bond < Single Bond
Bond Length (pm)
154 133 120 143 138 116
键的极性
SO2
NO3
SO3
上述分子虽然含有单键和双键，但实验测得的键长 相等，且介于单、双键之间。
共振体的概念
为解释NO2, NO3, SO2, SO3等分子或离子中的 单键和双键的键长相等而且键长数值一般介于单、 双键键长之间的实验事实，19311933年Pauling提 出了共振体(resonance form) 的概念，即这些分子 或离子的真实结构实际上是两种或两种以上结构 式的共振体。
r0
n
NA--- 阿佛伽德罗常数
A --- 马德隆常数（与晶体中原子空间排列有关）
CsCl型晶体 A = 1.76267；NaCl型晶体 A = 1.74756
ZnS型晶体 A = 1.63806
n：波恩指数；0：真空介电常数 e：1个电子所带的电量；r：正负离子间距离
Z+, Z：电荷数
（b）由热化学数据进行计算
的半径，分别为133 pm 和132 pm。以此为基础，推算出一系列 的离子半径。rMg2+=dMgO-rO2-= 210-132 = 78 pm
1927 年，Pauling 把最外层电子到核的距离，定义为离子半径。并
利用有效核电荷等数据，求出一套离子半径数值，被称为
化学键原理概述(最新)
化学键原理概述(最新)化学键是连接原子、离子或分子之间的相互作用力，是化学物质形成和稳定存在的基础。
化学键的研究不仅对理解物质的性质和行为至关重要，而且在材料科学、药物设计、化学反应机理等领域具有广泛的应用。
一、化学键的基本概念1. 定义：化学键是指两个或多个原子之间通过电子的重新分布而形成的稳定相互作用。
这种相互作用使得原子能够形成分子、离子或其他类型的化学实体。
2. 作用力：化学键的作用力主要包括电磁力（库仑力）和量子力学效应（如电子云重叠）。
3. 能量：化学键的形成通常伴随着能量的释放（放热反应），而化学键的断裂则需要能量的输入（吸热反应）。
二、化学键的类型1. 离子键形成机制：离子键是通过电子转移形成的，通常发生在电负性差异较大的元素之间。
例如，钠（Na）和氯（Cl）形成氯化钠（NaCl）时，钠失去一个电子成为Na⁺，氯获得一个电子成为Cl⁻，两者通过静电吸引力结合在一起。
特点：离子键具有高熔点、高沸点、易溶于水等特性。
离子化合物在固态下形成晶格结构，具有较高的稳定性。
实例：NaCl、KBr、CaO等。
2. 共价键形成机制：共价键是通过原子间电子对的共享形成的，通常发生在电负性相近的元素之间。
例如，氢气（H₂）分子中，两个氢原子通过共享一对电子形成共价键。
特点：共价键具有方向性和饱和性，形成的分子具有特定的空间构型。
共价化合物通常具有较高的熔点和沸点，但在某些情况下也可能表现出较低的熔点和沸点（如有机分子）。
分类：单键：共享一对电子，如H₂。
双键：共享两对电子，如O₂。
三键：共享三对电子，如N₂。
实例：H₂、O₂、CH₄等。
3. 金属键形成机制：金属键是通过金属原子间的自由电子（电子海）形成的。
金属原子失去部分外层电子，形成正离子，这些正离子浸泡在自由电子海中，通过静电吸引力结合在一起。
特点：金属键具有高导电性、高导热性、延展性和金属光泽等特性。
金属在固态下形成金属晶格结构，具有较高的机械强度。
化学键 知识点概括
化学键_知识点概括标题：化学键——知识点概括化学键是化学中的一个重要概念，它描述了原子或分子之间通过相互作用形成的结合关系。
本文将简要概括化学键的主要知识点，帮助读者更好地理解这一基本概念。
一、化学键的定义化学键是指原子或分子之间通过相互作用形成的结合关系。
这种相互作用可以是静电引力、共价键、离子键等。
化学键的形成是化学反应的基础，也是物质稳定性的来源。
二、化学键的类型1、离子键：离子键形成是由于原子或分子间的静电引力。
当原子或分子失去或获得电子时，它们会形成带电的离子，这些离子通过静电引力结合在一起，形成离子键。
2、共价键：共价键形成是由于原子或分子间的电子共享。
当两个原子或分子相互靠近时，它们的电子会相互作用，形成共用电子对。
这种共用电子对被称为共价键。
3、金属键：金属键形成是由于金属原子的外层电子容易失去，而空轨道容易接受电子。
金属原子通过失去电子，与其它原子或分子形成金属键。
4、极性共价键和非极性共价键：根据共价键的极性不同，可以将共价键分为极性共价键和非极性共价键。
极性共价键是指共用电子对偏向其中一个原子，而非极性共价键是指共用电子对均匀分布在两个原子之间。
三、化学键的本质化学键的本质是原子或分子间电子的重新分布。
当两个原子或分子相互靠近时，它们的电子会相互作用，导致电子的重新分布，从而形成化学键。
这种电子的重新分布是化学反应的基础，也是物质稳定性的来源。
四、化学键的重要性化学键是理解化学反应的基础，也是解释物质稳定性和性质的关键因素。
不同类型和强度的化学键决定了物质的物理和化学性质，如硬度、熔点、溶解度等。
化学键的形成和断裂是生物体内能量转换和物质合成的基础过程。
因此，理解化学键对于学习化学、生物学和医学等学科至关重要。
化学键是化学中的一个核心概念，它有助于我们理解物质的本质和性质。
本文简要概括了化学键的定义、类型、本质和重要性，希望能对读者有所帮助。
化学键知识点化学键是化学中的一个重要概念，它描述了原子或分子之间通过相互作用形成的结合关系。
无机化学7.3化学键理论
化学键：各种原子结合为分子或晶体时，各个直接 相连的粒子间都有强烈的吸引作用。这种相互的吸引作 用成为化学键。
化学键
离子键 共价键（包含配位键） 金属键
化学键理论
离子键理论: 共价健理论:
金属键理论:
Na+Cl-
, Ca2+O2-
H-H , H-Cl,
NN , H3C-CH3 , H2C=CH2 , HCCH Na, Mg, Al, K, Ca,
s–s ,s–p “头碰头形成” 分子轨道
不同原子轨道的线性组合（续）
不同原子轨道的线性组合（续）
p –d “肩并肩形成” 分子轨道
不同原子轨道的线性组合（续）
d –d “肩并肩形成” 分子轨道
H2 和 “He2 ” 中的分子轨道
两个H原子相互接近时, 由两条 1s 轨道组合得到能 级不同、在空间占据的区域亦不同的两条分子轨道。能 级 较 低 的 一 条 叫 成 键 分 子 轨 道 ( bonding molecular orbital), 能级较高的一条叫反键分子轨道(antibonding molecular orbital)。
（1）一个原子其价电子层有未共用电子对，
又称孤对电子。
CO
（2）另一个原子其价电子层有空轨道。
如：CO （一个键，一个 键和一个 配位 键）
π CO
π
2s2 2p4
7. 3.4 分子轨道法（Meleeular Orbital Theory, MO法）
由于价键理论认为形成共价键的电子只局限于两 个相邻原子间的小区域运动，是“定域键”。缺乏对分子
Fe, Cu．．．
一、共价键理论
经典的Lewis学说（补充）
无机化学中的化学键与反应
无机化学中的化学键与反应从高中的化学课程开始，人们便开始学习化学键与化学反应的基础知识，这些知识在无机化学领域中尤其重要。
化学键与化学反应是无机化学的基石，对于人类的生命科学、材料科学和能源科学等领域都有很大的意义。
在本文中，我们将探讨无机化学中的化学键与反应。
一、化学键化学键是使原子相互结合成分子或晶体的力，它们是在原子间或离子间发生的强相互作用力，保持了物质的稳定结构。
化学键分为共价键、离子键和金属键。
1.共价键共价键是由共用电子对来连接原子的键，形成共用电子对的原子必须具有比外层电子少一到三个的价电子，它可以是单重键、双重键、三重键等多种形式。
共价键强度比其他类型的化学键都弱，常温常压下，共价键的断裂是容易发生的。
离子键是由正负离子间的静电相互吸引产生的，是元素间电性稳定的性质。
离子键通常形成于电负性差异极大的离子间，如钠和氯离子间的键。
它的强度一般比共价键强，具有很高的熔点和沸点，通常是固态的。
3.金属键金属键是由金属原子之间的电子共享产生的，这些原子基本上失去了外层电子，形成离子性正离子，而电子则在金属中流动。
金属键中电子按照费米-狄拉克统计分布定律在能量分布上占据能隙。
金属键的强度处于共价键和离子键之间，也不容易断裂。
二、化学反应化学反应是化学变化的过程，它将不同的元素和化合物变为新的化学物质。
化学反应有多种类型，如酸碱反应、氧化还原反应和配位反应等等。
酸碱反应是指酸和碱之间的化学反应，其特点是酸会和碱产生一定量的盐和水。
这种反应的实质是氢离子和氢氧根离子的结合和中和作用，通常可用中和方程式表示。
酸碱反应的应用非常广泛，如生活中的洗涤剂、医药制品和水处理等。
2.氧化还原反应氧化还原反应是一种产生电子转移的化学反应，即将电子从一种物质转移到另一种物质。
在氧化还原反应中，原子的氧化数改变了，有些物质被氧化而失去电子，变为另一物质的还原剂，而有些物质被还原而得到电子，变为另一物质的氧化剂。
无机化学：化学键理论概述-7
2
价层电子互斥模型
例如:
分子 SO2 SO3 SO32- SO42- NO2+ m1 0 1 0 0
n2 3 3 4 2
注：有时,计算出来的m值不是整数,如NO2，m=0.5， 这时应当作m=1来对待，因为，单电子也要占据一个
孤对电子轨道。
(2)上式中(n+m) 称为价层电子对数Z。
令n+m=z, 则AXnEm改写成 AYz;
H H
H
CH HH
H
CH H
(4)AYz中的z个价层电子对之间的斥力的大小有如下 顺序:
i. l-l>>l-b>b-b(l为孤对电子对;b为键合电子对)
这是由于键合电子对受到两个带正电原子核的吸引 ，而孤对电子对只受到一个原子核吸引，相比之下，孤 对电子对较“胖”，占据较大的空间，而键合电子较“ 瘦”，占据较小的空间。
1 离子的极化
离子和分子一样，自身电场的作用，将使周 围其它离子的正、负电荷重心不重合，产生诱导 偶极，这种过程称为离子的极化。阳离子带正电 荷，一般离子半径较小，它对相邻的阴离子会起 诱导作用。因此阳离子的主要作用是去极化周围 的阴离子。
离子极化作用的强弱，决定于该离子对周围 离子施加的电场强度，这与离子的结构有关，主 要取决于：
(1)用通式AXnEm表示所有只含一个中心原子的分子或 离子的组成。式中A表示中心原子,X表示配位原子(也 叫端位原子),下标n表示配位原子的个数,E表示中心原 子上的孤对电子对,下标m是孤电子对数。
已知分子或离子的组成和原子的排列顺序时,m值可 用下式确定:
m
×n (A的族价 X的化合价的绝对值 + 负正离子的电荷数)
⑵ 同周期主族元素随族数递增，正离子的电荷数增大， 离子半径依次减小。 ⑶ 同一元素，高价离子半径<低价离子半径。
无机化学基本理论概述
无机化学基本理论概述无机化学是研究无机物质的组成、性质和变化规律的科学。
它是化学的重要分支之一，对于人类的生产与生活具有重要意义。
在无机化学中，我们会涉及到一系列基本的理论与概念，本文将对这些基本理论进行概述。
一、物质的基本组成所有无机物质都是由元素构成的，而元素是构成物质的基本单位。
元素由原子组成，每个元素具有不同的原子结构和化学性质。
化学元素根据元素周期表的分类，可分为金属元素、非金属元素和过渡金属元素等不同类别。
二、化学键与分子结构无机化学中的化学键是指原子之间由电子共享或转移形成的连接。
最常见的化学键是共价键、离子键和金属键。
共价键是通过电子的共享形成的，离子键是通过正、负电荷之间的吸引形成的，金属键是由金属离子通过自由电子形成的。
在一种物质中，不同原子间的连接方式决定了其分子结构及其性质。
三、包络理论与晶体结构包络理论描述了配位化合物中金属离子与配体之间的化学键形成过程。
配位化合物中的金属离子能够形成不同数量的化学键，形成具有不同几何结构的配合物。
晶体结构是指固体物质中原子、离子或分子的有序排列方式。
通过晶体结构的研究，我们可以了解物质的性质及其在实际应用中的作用。
四、酸碱理论与溶液的性质酸碱理论是无机化学中的基本理论之一。
传统的酸碱理论是指布朗酸碱理论，即酸是能够给出H+离子的物质，碱是能够给出OH-离子的物质。
溶液中酸碱的中和反应会影响溶液的pH值，从而改变溶液的性质，例如导电性、颜色变化等。
五、氧化还原反应及电化学氧化还原反应是无机化学中的核心概念之一。
氧化是指物质失去电子，还原是指物质获取电子。
在氧化还原反应中，发生了电子的转移，因此也被称为电子转移反应。
电化学就是研究氧化还原反应及其与电能之间的相互转化关系的学科。
六、配位化学与配位化合物的性质配位化学是研究过渡金属离子与配体之间相互作用的科学。
在配位化学中，我们将阐述配合物的合成、稳定性、电子结构及其在催化、荧光等方面的应用。
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H4
Na+（g） +
Cl－（g）
这就是玻恩－哈伯循环，据此由已知的热 力学数据，可以计算晶格能。
Na（s）
+
1 2
Cl2（g）
H6
H1
H2
Na（g）
Cl（g）
H3
H4
NaCl（s） H5
Na+（g） +
Cl－（g）
其中 H1 是 Na（s）的原子化热 A。
Na（s）
+
1 2
Cl2（g）
H6
H1
H2
正、负离子之间的静电引力就是离子键。
根据库仑定律，两个距离为 r，带相反 电荷 q+ 和 q― 的正、负离子间势能 V 吸引 为
q +∙ q —
V吸引 ＝ ― 40 r
当正、负离子充分接近，r 极小时，离子 之间的排斥作用的势能 V 排斥 迅速增加。
V
排斥
＝A
e―
r ρ
因此，正、负离子之间的总势能与距离 r 的关系为
一般用离子性百分数来表示键的离子性 的相对大小。
离子性百
离子性百
离子性百
∆ 分数/% ∆ 分数/% ∆ 分数/%
0.2
1
1.2 30
2.2 70
0.4
4
1.4 39
2.4 76
0.6
9 1.6 47
2.6 82
0.8 15 1.8 55 2.8 86
1.0 22 2.0 63 3.0 89
一般认为，
∆ > 1.7，发生电子转移，主要形成
离子键。
∆ < 1.7，不发生电子转移，主要形
成共价键。
7―1―3 离子键的强度
键能 1 mol 气态分子，离解成气态原子 时，所吸收的能量，为离子键的键能，用 Ei 表示。
以 NaCl 为例 NaCl （g） —— Na （g） + Cl （g）
H ＝ Ei 键能 Ei 越大，表示离子键越强。
q +∙ q —
V ＝ ― 40 r
+
A
e―
r ρ
下面是 Na+ 和 Cl－ 彼此接近的过程中， 势能 V 的变化曲线
V
0
Vr0
r0
r
r > r0 当 r 减小时，正负离子靠静电 相互吸引，势能 V 减小，体系趋于稳定。
V
0
r0
r
r < r0 当 r 减小时，V 急剧上升。 V 0
r0
r
因为 Na+ 和 Cl－ 彼此进一步接近时，电子 云之间的斥力急剧增加，导致势能骤然上升。
也就是说离子键的本质是静电作用力。
静电引力 F 符合公式
F
q1∙q2 r2
q1，q2 分别为正负离子所带电荷量，r 为正负离子的核间距离。
所以，离子的电荷越大，离子间的距离 越小，离子间的静电引力越强。
静电引力的实质，决定了一个离子与任 何方向的电性不同的离子相吸引而成键，所 以离子键无方向性；
玻恩 （Born）和兰德（Lande）从静电 引力理论出发，推导出计算晶格能的玻恩— 兰德方程：
U＝
138490 Z+ Z―A r
（1 ―
1 n
）
Z+，Z― 分别为正负离子的电荷数； A 为马德隆常数，与晶格类型有关； r 为正负离子半径之和； n 为玻恩指数。
离子键的强度通常用晶格能的大小来 衡量。
第7章 化学键理论概述
主要内容
1
离子键理论
2
共价键理论
3
金属键理论
4
分子间作用力
7－1 离子键理论
1916 年德国科学家科塞尔（Kossel）提 出离子键理论。
7－1－1 离子键的形成
电子转移形成离子，相应的电子构型变 为稀有气体原子的电子层构型，形成稳定的 离子。
正、负离子在静电引力的作用下结合在 一起，形成离子化合物。
Na（g）
Cl（g）
H3
H4
NaCl（s） H5
Na+（g） +
Cl－（g）
H2 =
1 2
D ，是
Cl2（g）的解离能
D
的一半。
H3 是 Na（s）的第一电离能 I1。
Na（s）
+
1 2
Cl2（g）
H6
H1
H2
Na（g）
Cl（g）
H3
H4
NaCl（s） H5
Na+（g） +
Cl－ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱg）
H4 = －E1，是 Cl 的电子亲和能 E1 的相反数。 H5 = －U，H5 是晶格能 U 的相反数。
Na（s）
+
1 2
Cl2（g）
H6
H1
H2
Na（g）
Cl（g）
H3
H4
NaCl（s） H5
Na+（g） +
Cl－（g）
H6 是 NaCl 的标准生成热 fHm 由盖斯定律得：
H6 = H1 + H2 + H3 + H4 + H5
由 H6 ＝ H1 + H2 + H3 + H4 + H5 得 H5 ＝ H6－（H1 + H2 + H3 + H4） 所以
而且只要是正负离子之间，则彼此吸 引，即离子键无饱和性。
但是每个离子周围排列的相反电荷离子 的数目是一定的，这个数目是与正负离子半 径的大小和所带电荷多少等有关。
离子键形成的重要条件就是元素之间的 电负性差值较大。
一般来说，元素的电负性差越大，形成 的离子键越强。
化合物中不存在百分之百的离子键，即 使是 CsF 的化学键，其中也有部分共价键的 性质。
－H5 ＝（H1 + H2 + H3 + H4）－ H6
即
U ＝ H1 + H2 + H3 + H4 － H6
＝A+
1 2
D
+
I1－ E － f Hm
U＝A+
1 2
D
+
I1－ E － f Hm
U ＝ 108 + 121 + 496 － 349 + 411 ＝ 787（kJ•mol－1）
以上是利用玻恩－哈伯循环讨论 和计算晶格能。
V
0
r0
r
当 r = r0 ， V 有极小值 Vr0 此时体系
最稳定。
V
0
Vr0
r0
r
即此时正、负离子之间形成了稳定的 化学键 —— 离子键。
V
0
Vr0
r0
r
7―1―2 离子键的性质
从离子键形成过程中可以看出，当活泼 金属原子和活泼非金属原子相互接近时，发 生电子转移，形成正、负离子，正离子和负 离子之间通过静电引力结合在一起形成离子 键。
晶格能 在标准状态下，将 1 mol 离子 型晶体分解成 1 mol 气态正、负离子时需要 的能量，用 U 表示。
以 NaCl 为例
NaCl（s）—— Na+（g）+ Cl－（g） H ＝ U
晶格能 U 越大，表示晶体分解成离子时 吸收的能量越多，说明离子键越强。
晶格能不能用实验的方法直接测得，但 是可以通过热化学方法从有关的实验数据间 接计算得出。
玻恩 （Born）和哈伯（Haber）根据盖 斯定律建立了著名的玻恩―哈伯循环，用热 力学计算的方法解决晶格能的问题。
例如，可以将反应 NaCl（s） —— Na+（g） + Cl－（g）
设计在一热力学循环过程中。
Na（s）
+
1 2
Cl2（g）
H6
H1
H2
NaCl（s）
Na（g）
Cl（g）
H5
H3