化学键理论概述(作业)

化学键理论概述（作业）

7-1从电负性数据判断下列化合物中哪些是离子化合物？哪些是共价化合物？ NaF ； AgBr ； RbF ； HI ； CuI ； HBr ； CsCl ； 答：题设元素的鲍林电负性为：

根据化学键理论，如果要生成离子键，成键原子的元素电负性差异必须大于1.7（即：离子百分数大于50%），反之只能形成共价键。而离子化合物是由离子键形成的化合物，共价化合物是由共价键形成的化合物，故可以通过判断化合物中化学键的类型判断化合物是离子护额合物还是共价化合物。其判断结果如下：

物质类型判断表

7-2.试证明立方晶系AB 型离子晶体配位数为4和配位数为8的介稳定状态中r +

/r -分别为0.225和0.732。

证明：如果晶体处于介稳定状态，则离子间全接触（同号和异号之间皆接触）；

（1）在配位数为4的立方晶体中, ∠ACB= cos109.5°

5

.109cos ))((2)()()2(5

.109cos )()(2)()()

(2;2

2

2

2

2

2

-+-+-+-+--

-+++++++=⨯++=⨯=

+==r r r r r r r r r BC AC AC BC AB r AB r r AC BC 根据余弦定律：

225

.015

.109cos 11=-+=-

+

r r

7-4.根据已知的下列数据，由伯恩－哈伯循环计算BaCl 2的Δf H m 0；

氯分子的解离能：242kJ·mol-1；钡的升华热：193kJ·mol-1；

钡的第一电离能：503kJ·mol-1；钡的第二电离能：965kJ·mol-1；

氯的电子亲和能：349kJ·mol-1；氯化钡的晶格能：2027kJ·mol-1；

解：根据化学热力学理论，物质的生成焓是指：在标准态下，由稳定单质生成1mol纯化合

物的热效应。对于BaCl

2的Δ

f

H

m

0对于的反应为：

Ba（s）＋ Cl

2（g）＝BaCl

2

（s）

根据离子键理论，晶格能的定义为：在标准状态下，将1mol离子晶体拆散为气态阳离子和气态阳离子所需要的能量.对于BaCl

2

为：

BaCl

2

（s）＝Ba2＋（g）＋ 2Cl－（g）

根据化学热力学由原理设计如下伯恩－哈伯循环。

f H0 = -U + (S + D + I + 2E) = -2027 +[193+242+503+965+2×(-)349]

= -822.00 kJ· mol-1；

答：由伯恩－哈伯循环计算BaCl

2的Δ

f

H

m

0为-822.00 kJ·mol-1；

7-8.简述价层电子对互斥理论的主要内容,试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。

BeCl2；BCl3；NH4+；H2O；ClF3；PCl5；I3-；ICl4－；

ClO2－；PO43-；CO2；SO2；NOCl；POCl3；

解：价层电子对互斥理论的主要内容有：对于ABm型分子，分子的几何构型与中心原子A 的价层电子对构型有关。其中，中心原子的价层电子对数、电子对的性质（成键电子、孤对电子）、电子对之间的夹角等决定其几何构型。分子的稳定构型是价层电子对构型中斥力最小的构型。

根据价层电子对互斥理论，题设分子或离子的空间构型为：

(1)对于BeCl2分子；

中心Be的价层电子对数＝（2＋2×1）/2＝2，

其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝2－2＝0

所以分子的空间构型为直线型。

（2）对于BCl3分子；

中心B的价层电子对数＝（3＋3×1）/2＝3，

其中成键电子对数＝3；故孤对电＝0

所以分子的空间构型为平面正三角形；

（3）对于NH4+分子；

其中成键电子对数＝4；故孤对电子对数＝4－4＝0

所以离子的空间构型为正四面体。

（4）对于H2O分子；

中心O的价层电子对数＝（6＋2×1－1）/2＝4，

其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝4－2＝2

所以水分子的空间构型为“V”形。

（5）对于ClF3分子；

中心Cl的价层电子对数＝（7＋3×1－0）/2＝5，

其中成键电子对数＝3；故孤对电子对数＝5－3＝2

所以ClF3分子的空间构型为“T”形。

（6）对于PCl5分子；

中心P的价层电子对数＝（5＋5×1－0）/2＝5，

其中成键电子对数＝5；故孤对电子对数＝5－5＝0

所以PCl5分子的空间构型为三角双锥。

（7）对于I3-离子；

中心I的价层电子对数＝[7＋2×1-(－1)]/2＝5，

其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝5－2＝3

所以I3-离子的空间构型为直线形。

（8）对于ICl4－离子；

中心I的价层电子对数＝{7＋4×1－（－1）}/2＝6，其中成键电子对数＝4；故孤对电子对数＝6－2＝2

所以ICl4－离子的空间构型为平面正方形。

（9）对于ClO2分子；

中心Cl的价层电子对数＝{7＋2×0－0}/2＝3.5，

其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝3.5－2＝1.4 所以ClO2分子的空间构型为“V”形。

（9）对于PO43离子；

中心P的价层电子对数＝{5＋4×0－(-3)}/2＝4，

其中成键电子对数＝4；故孤对电子对数＝4－4＝0

所以离子的空间构型为四面体。

（10）对于CO2分子；

中心C的价层电子对数＝{4＋2×0－0}/2＝2，

其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝2－2＝2

所以CO2分子的空间构型为直线形。

（11）对于SO2分子；

中心S的价层电子对数＝（6＋2×0}/2＝3.0，

其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝3.－2＝1 ；所以SO2分子的空间构型为“V”形。

（12）对于NOCl分子；

中心O的价层电子对数＝(6＋2×1)/2＝4，

其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝2－2＝2

所以NOCl分子的空间构型为直线形。

（13）对于POCl3分子；