多原子分子中的化学键
大π键表示方式

大π键表示方式1、大π键的定义在多原子分子中,如有相互平行的p轨道,它们连贯地“肩并肩”地重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键2、大π键的形成条件(1)所有参与形成离域π键的原子在同一平面上,因此中心原子采取sp2杂化或sp杂化(2)参与形成离域π键的原子都必须提供一个或两个相互平行的P轨道(3)形成离域π键的P轨道上的电子总数小于P轨道数的2倍3、大π键表示方法:,m为原子个数,n为共用电子个数,m≤2n如:指平行于p轨道的数目有3个(一般粒子有几个原子,就是几个p轨道),平行p轨道里的电子数为44、m和n的计算方法(1)ABn型的分子或离子【方法一】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算A.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键B.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键S、O原子的电子式分别为:、,中心原子S采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此SO2大π键为O原子的电子式分别为:,中心原子O采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,中心O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此O3大π键为N、O原子的电子式分别为:、,中心原子N采取sp2杂化,形成2个σ键,还有3个电子则有1个单电子,中心N原子最多提供1个单电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+1+2×1=4,因此NO2-大π键为①若微粒互为等电子体,则大π键是相同的;②若为离子,n的数值遵循“阴C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp杂化,形成2个σ键,还有2个电子即1对孤对电子,中心C原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此CO2大π键为SCN-、NO2+、N3-互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp2杂化,形成3个σ键,还有1个单电子,中心C原子最多提供1个单电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则3个O原子的单电子参与形成大π键,由于带2个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+2+3×1=6,因此CO32-大π键为NO3-、SO3互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为【方法二】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算(3个部位加起来的总和)A.中心原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数B.成键原子=成单电子数总和C.外界:阴阳离子,遵循“阴加阳减”键①S的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数A.中心S原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=6-2×1-2=2B.成键原子=2×1=2C.外界:0n=2+2=4,因此SO2大π键为①N的杂化:sp②形成大π键的p轨道电子总数A.中心n原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=5-2×1-0=3B.成键原子=2×1=2C.外界:-1n=3+2-1=4,因此NO2+大π键为①S的杂化:spC.外界:0n=3+3=6,因此SO3大π键为①N的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数A.中心N原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=5-3×1-0=2B.成键原子=3×1=3C.外界:1n=2+3+1=6,因此NO3-大π键为【方法三】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算A.先计算微粒的总价电子数(a)B.计算原子之间的σ键,一对σ键存在2个电子(b)C.中心原子的孤对电子数(c)D.外围原子的价层电子中的孤对电子数,如:O原子为2s、2p中各有1对,共4个电子(d)③n=a-b-c-d键总价电子数a=6+6×2=18σ键电子数b=2×2=4中心原子的孤对电子数c=2外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8n=a-b-c-d=18-4-2-8=4,因此SO2大π键为总价电子数a=5+6×2-1=16n=a-b-c-d=16-4-0-8=4,因此NO2+大π键为总价电子数a=6+6×3=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此SO2大π键为总价电子数a=5+6×3+1=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此NO3-大π键为(2)多个中心原子(AmBn)型的分子或离子(用方法一)①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算A.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键B.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键C原子的电子式为:,每个C原子采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,因此其大π键为C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成2个σ键,还有3个电子,有一个成单电子参与形成大π键,所以n=5×1+1=6,因此其大π键为C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,1号N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,2号N原子形成2个σ键,还有3个电子,则有一个成单电子参与形成大π键,所以n=3×1+2+1=6,因此其大π键为C、O原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,O原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为C、S原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,S原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为C、Se原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,Se原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,Se原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为C原子的电子式为:,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,所以n=4×1=4,因此其大π键为。
不同原子形成的共价键

不同原子形成的共价键共价键是指两个原子通过共享电子来形成的化学键。
在化学中,不同原子形成的共价键有许多种类,包括单键、双键、三键和键。
下面将对这些不同类型的共价键进行详细介绍。
一、单键单键是最简单的共价键类型,是由两个原子共享一个电子对形成的。
单键通常形成于非金属元素之间,如氧气分子中的两个氧原子之间的共价键。
在单键中,两个原子之间只有一个共享电子对,这种键的强度较弱,键长较长。
二、双键双键是由两个原子共享两个电子对形成的。
双键通常形成于非金属元素之间,如氧气分子中的两个氧原子之间的双键。
双键比单键更强,更短,更紧密。
由于双键的存在,双键中的原子通常比单键中的原子更加稳定。
三、三键三键是由两个原子共享三个电子对形成的。
三键通常形成于非金属元素之间,如氮气分子中的两个氮原子之间的三键。
三键比双键更强,更短,更紧密。
三键中的原子通常比双键中的原子更加稳定。
四、键键是由两个原子共享多个电子对形成的。
键通常形成于非金属元素之间,如碳氢化合物中的碳原子与氢原子之间的键。
键比三键更强,更短,更紧密。
由于键的存在,键中的原子通常比三键中的原子更加稳定。
在化学反应中,共价键的断裂和形成是非常重要的。
当化学反应发生时,原有的共价键会断裂,新的共价键会形成。
这些过程可以通过反应机制来描述,反应机制是反应中所有步骤和中间体的详细描述。
总结起来,不同原子形成的共价键包括单键、双键、三键和键。
这些共价键的形成与断裂在化学反应中起着重要作用。
通过深入了解这些共价键的特性和反应机制,我们可以更好地理解和预测化学反应的发生过程。
不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键

不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键学术文章:化学键的极性不同元素组成的多原子分子中,化学键一定存在极性。
这是因为由多种元素组成的分子中,电负性和电正性的存在形成了一种具有极性的化学键。
详细来看,这种极性化学键的存在的原因如下:一、极性的来源:1. 原子电负性的不均匀性:由于不同种类的原子在其电子构成上存在不同程度的差别,表现为电子数量不一致,从而使得原子中存在对称不对称的分布,从而使得其所表现出的电负性存在一定的不均匀性。
2. 电子本征动量的存在:当原子形成键的时候,它们之间的电子会有一定的本征动量。
这种动量的存在会使得电子的分布不均匀,从而形成有极性的键。
二、极性的形成1. 电子分布不均匀:由于不同的原子间的电子分布的不均匀性,会使得一个分子中从而产生加合成分子内各小部分形成所谓的极性键。
2. 键长不等:键长的长度也会影响到电负性和电正性间的分布。
如果键长较长,分子内部的收缩所形成的引力一般较弱,由此产生的极性一般也较弱。
三、极性的影响1. 加速化学反应:极性的存在可以加速化学反应的过程,因为极性的存在能够为反应物提供动能,从而影响反应物的能量变化,提高反应的速度。
2. 电荷传递:极性的存在也会影响到电荷的传递速率,即电荷在极性键中的传递速率比非极性键中的传递速率要快得多,也就是说极性键对电荷的传导性能更好。
综上所述,在不同元素组成的多原子分子里,由于电负性和电正性的存在形成了一种具有极性的化学键。
这样的极性化学键不仅如上文所述影响其进行化学反应的速率,且还影响着电荷在键中的传递速率。
换句话说,如果不同元素组成的多原子分子里存在化学键,这些化学键一定是极性键。
多原子分子中的化学键(2)

多原子分子中的化学键(2)c)、自由价Fi,即第i个原子剩余成键能力的相对大小。
Fi=Fmax ― 第i个原子周围的总键数碳原子可以成键的最高键级Fmax=4.732 把每个碳原子周围的σ单键键级当作1,加上离域π键键级,便可得每个碳原子周围成键的总键级。
F1=F4=4.732 - 3 - 0.896=0.836 F2=F3=4.732 - 3 - 0.896 - 0.448=0.388 d)、分子图:注有电荷密度,键级和自由价的分子结构式称为分子图。
d)、分子图:注有电荷密度,键级和自由价的分子结构式称为分子图。
分子图FiPijC0.836 0.388 0.388 0.448 0.836 0.896 0.896C1.000C1.000C1.000ρi1.000各碳原子下面的数值代表π键电荷密度,各个单键上面的数字代表π键键级,箭头所指代表自由价。
三、苯的HMO处理按HMO法处理苯分子,可得久期方程式:x 1 0解之得相应的六个能级1 x 1 0 0 00 1 x 1 0 00 0 1 x 1 00 0 0 1 x 11 0 0 0 1 x 00 01E1=α+2β E2=E3=α+βE6 E4,E5E4=E5=α C βE6=α - 2βE2,E3 E1 三个成键轨道、三个反键轨道,六个P电子占据三个成键轨道。
苯能级图总π电子能量:E离π=2E1+2E2+2E3=2 ×(α+2β)+4(α+β)=6α+8β 若只生成三个孤立双键E定π=6α+6β 离域能DE= E定π- E离π=-2β 4、结构和性质的讨论利用休克尔分子轨道法的计算结构可以对丁二烯的一些特性,如分子稳定性,整体性和键长均匀化等现象给出合理的解释。
1)、实验测得丁二烯的加氢氢化热为2.46ev,比乙烯的氢化热的两倍(2×1.42ev=)2.84ev小。
这一差值是由于形成离域π键降低了体系的能量。
丁二烯离域π键比单纯生成两个小π键能量低0.48β,故丁二烯的大π键在能量上要比两个普通小π键稳定。
多原子分子中的化学键

c12 + c22 =1 0.612c12 − 0.792c12 + c22 = 0
c22 = 0.20 c2 = 0.45
ψ a = 0.55 px + 0.70 py + 0.45s
ψ b = 0.55 px − 0.70 py + 0.45s
若不需区分 px 和 py ,只需了解杂化轨道中 s成分和 p 成分,
表 5.1 一些常见的杂化轨道
杂化轨道 参加杂化的原子轨道 构型 对称性 实例
sp sp2 sp3 dsp2 dsp3 dsp3
d2sp3
s , px s , px , py s , px , py , pz dx2-y2 , s , px , py dz2 , s , px , py , pz
dx2-y2, s , px , py , pz dz2, dx2-y2, s , px , py , pz
SnCl2 (2bp+lp) V形
BF3 (3bp) 平面三角形
CCl4 (4bp) 正四面体形
PCl3 (3bp+lp) 三角锥形 SCl2 (2bp+2lp) V形
PCl5 (5bp) 三角双锥形 BrF3 (3bp+2lp) T形
SCl4 (4bp+lp) 翘翘板形 ICl2- (2bp+3lp) 直线形
例 CH4分子的离域 MO 是由8个 AO 线性组合而成的
与 C 原子 2s 轨道球形对称性匹配的线性组合是:
1 2
(1sa
+ 1sb
+ 1sc
+ 1sd
)
与 C 原子 2px、2py、2pz 对称性匹配的线性组合依次是:
分子或离子中的大π键

4 3
d-p 大 π 键 d-p 大 π 键
(5)大π键的电子,剩余电子,共有:b=m-n-o-p。
(6)表示:共有几个原子参加,则即有几个 p 轨道平行,数目为 a,大π键表示为: ba 。
六、常见物质中的大π键:
物质 苯
大π键
6 6
丁二烯
4 4
CO2、CNS—、NO2+、N3—
4 3
NO3—、SO3
6 4
SO2、O3、NO2—
SO42—、PO43— PO33—、SO32—、ClO3—
道上的成单电子分别与 C 原子的 sp 杂化轨道形成 键和 π 键。 (4)第一套:y 轴从左至右的电子数为:1、1、2,共 4e—;第二套:z 轴从左至右的电
子数为:2、1、1,共
4e—;均为三个
P
轨道,故
CO2
中存在两套
4 3
的大π键。
另计算如下:(中心原子 C 不存在孤对电子)
(1)CO2 中的价电子总数为 4+6×2=16。 (2)C 与 O 形成 键的电子数为 2×2=4。(C 和 O 各拿出 1 个电子,共 2 组)
(2)N 与 O 形成 键的电子数为 3×2=6。(N 和 O 各拿出 1 个电子,共 3 组)
(3)成对电子 O 原子中:2s、2p 中有一个轨道中存在一对孤对电子(共 4 个),3 个 O
原子共有:4×3=12。
(4)形成大π键的电子,即为剩余电子,共有:24-6-12=6。
(5)O、O、N、O
分子或离子中的大π键
一、什么是大π键?
在多原子分子中,如有相互平行的 p 轨道,它们连贯重叠在一起构成一个整体,p 电子 在多个原子间运动形成 π 型化学键,这种不局限在两个原子之间的 π 键称为离域 π 键或共轭 大 π 键。
化学中的键

化学中的键
在化学中,键(bond)是指两个或多个原子之间的相互作用力,用于形成化学物质的分子和化合物。
键的形成实际上是由原子之间的电子重新排列和共享所导致的。
常见的化学键包括以下几种:
1.共价键(covalent bond):共价键是由两个原子之间的电子
共享形成的。
原子通过共享电子对来达到稳定的电子构型。
共价键可以是单一、双重或三重键,分别表示原子间共享
了一个、两个或三个电子对。
2.离子键(ionic bond):离子键是由正负电荷吸引力而形成
的。
当一个或多个电子从一个原子转移到另一个原子时,
形成了带正电的阳离子和带负电的阴离子,然后通过电荷
吸引相互结合。
3.金属键(metallic bond):金属键是金属之间的特殊键类型。
金属中的原子以离散的方式存在,它们通过共享和流动的
外层电子形成金属键。
这种键的特点是高导电性和高热导
性。
此外,还有一些其他类型的键,如氢键(hydrogen bond)和范德华力(van der Waals forces)等。
氢键是由氢原子与较电负的原子之间的作用力形成的,范德华力则是由电子间的瞬时相互作用引起的。
这些键不仅决定了分子和化合物的结构和性质,还在化学反应
中发挥重要的作用。
通过分子中的键的形成和断裂,物质可以在化学变化中转化为不同的形式。
因此,对于理解化学反应和分子结构以及物质性质的研究非常重要。
结构化学第五章 多原子分子中的化学键4

t ns
2s m y 2 x ms
对于一种组成n和m,求所有(styx)整数解, 而每一组可能的(styx)对应一种可能的异构 体。
例如:对于B4H10 n=4, m=6, 有两组解:
s 4, t 0, y 1, x 2, 4012 s 3, t 1, y 0, x 3, 3103
1 • 对于缺电子化合物,其电子 b 8n g 数不足以全部形成2c-2e键, 2
而部分形成3c-2e键。
价电子总数g的组成:
• 组成分子骨干Mn的n个原子的价电子数;
• 围绕分子骨干Mn的配位体提供的电子数; • 化合物所带的正、负电荷数。 例如:B12H122将B(12个)看作分子骨干,H(12个)看作配位体,可得:
等数据基本保持一致或有限的几种情况. 螺旋链
P As Sb Bi
氮族元素N=5 , 8-N=3. 第一个元素N也不遵从8-N 法则, 而以叁键形成双原 子分子N N. 氮族其余元素符合8-N法则. P、 As(以及金属元素Sb、Bi)都有 多种同素异构体,但每个原子都
每个B原子至少和1个端接H原子结合。
styx数码结构式与实际结构比较
B4H10(网状结构) s=4, t=0, y=1, x=2
B5H9 (鸟巢形结构) s=4, t=1, y=2, x=0
B6H10 (鸟巢形结构) s=4, t=2, y=2, x=0
B6H62- (笼形结构、封闭式)
芳香族化合物(ArX)的典型代表苯
中C的平面三角形成键特征类似于石墨.
球烯族化合物(FuX)中C的球面成键
形成封闭多面体特征类似于球烯.
在非金属的单质结构中,同一族元素随着原子序数的递增, 金属性也会相应地递增,分子间的界线会越来越模糊。在 金属结构中,就分不出分子内和分子间的差别了。
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SCl4 (4BP+LP) 翘翘板形
BrF3 (3BP+2LP) T形
ICl2- (2BP+3LP) 直线形
PF6- (6BP) 正八面体形 ICl4 - (4BP+2LP) 平面正方形
IF5 (5BP+LP) 四棱锥形
5.2 杂化轨道理论
原子轨道杂化: 在一个原子中不同原子轨道的线性组合 杂化轨道: 杂化后的原子轨道
推断分子或离子的空间构型的具体步骤:
•确定中心原子的价层电子对数, 以AXm为例 (A—中心原子, X—配位原子) :
VP=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数 ±离子电荷数( 负 正)]
原则: ①A的价电子数=主族序数;
②配体X:H和卤素每个原子各提供一个价电子, 氧与硫不提供价电子;
③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。
分子的
例
空间构型
变形四方体 SF4
T形
ClF3
直线形
XeF2
BeCl2 (2BP) , 直线形 SnCl2 (2BP+LP) V形 BF3 (3BP) 平面三角形
CCl4 (4BP) 正四面体形 PCl3 (3BP+LP) 三角锥形 SCl2 (2BP+2LP) V形
PCl5 (5BP) 三角双锥形
i = ais+bip
归一性: i*id 1 ,ai2 bi2 1 (5.1)
正交性:
i* jd 0 (i j)(5.2)
例:由s, px , py 组成的 sp2 杂化轨道ψ1,ψ2,ψ3 ,当ψ1极大值方向
和 X 轴平行,由等性杂化概念可知每一轨道 s 成分占 1/3 (1个 s 分
在3 个 sp2中 ),故组合系数为
dsp2 平面四方形 sp3d 三角双锥形 sp3d2 八面体形
Ni(CN)42PCl5 SF6
dx2-y2 , s , px , py s , px , py , pz , dz2 s, px , py , pz , dz2 , dx2-y2
杂化轨道必须满足正交、归一性。
由s和p 轨道组成的杂化轨道
例:VP( SO42 ) =
1 2
(6+4×0+2)=4
•确定电子对的空间构型: VP=2 直线形 VP=3 平面三角形 VP=4 正四面体 VP=5 三角双锥 VP=6 正八面体
•确定分子的空间构型:
1 LP = 0 :分子的空间构型同于电子对的空间构型。
电子对的
VP LP 空间构型
分子的 空间构型
三角锥
NH3
2 四面体
V形
H2O
6 1 八面体
四方锥
IF5
2 八面体
平面正方形 XeF4
VP = 5,电子对空间构型为三角双锥,
LP占据轴向还是水平方向三角5 LP=1 F
F F
SF
F F
LP-BP(90o)
3
S
F F
2
电子对的
VP LP 空间构型 5 1 三角双锥 5 2 三角双锥 5 3 三角双锥
1. 是各电子对之间的静电排斥力; 2. 是Pauli 斥力,即价电子对之间自旋相同的电子互相回避
的效应。
·判断分子几何构型考虑的因素:
中心原子周围存在m个配位体L及n个孤对电子对E时,
根据斥力效应应考虑: 1. 多重键中多对电子集中在同一键区可作一个键处理; 2. 孤对电子空间分布的肥大性; 3. 电负性大小。
两点原则: (1)杂化时,轨道的数目不变,轨道在空间的分布方向和
分布情况发生改变
(2)杂化轨道一般生成键或填充孤对电子
等性杂化轨道:参与杂化的s、p、d等的成分相等 不等性杂化轨道:参与杂化的s、p、d等的成分不相等
一个sp杂化轨道的形状
s-p不等性杂化和等性杂化的夹角公式
αi和αj分别是两个不等性杂化轨道中s轨道百分数; α 是等性杂化轨道中s轨道百分数.
注意: s轨道所占百分数并不等于杂化轨道式中s轨道的 线性组合系数, 而等于线性组合系数的平方.
以常见有机物中C原子杂化为例, 乙炔中C原子为等 性sp杂化,形成 两个sp杂化轨道, 互成180 ;
乙烯中的C原子为等性sp2杂化,形成三个sp2杂化轨 道, 互成120 ;
甲烷中C原子为等性sp3杂化,形成四个sp3杂化轨道, 互成109.5.
第五章 多原子分子的结构和性质
分子结构的内容有两个方面: (1)组成分子的原子在三维空间的排布次序、相对位置, 通常由键长、键角、扭角等参数描述分子的几何构型和构 象。分子的几何结构可用衍射方法(包括X射线衍射、电 子衍射和中子衍射)测定。
(2)分子的电子结构、化学键型式和相关的能量参数,通 常由分子轨道的组成、性质、能级高低和电子排布描述。 分子的电子结构可用谱学方法(包括分子光谱、电子能谱 和磁共振谱等)测定。 理论:VSEPR、杂化轨道、离域分子 轨道、HMO、前线轨道等。。。
1/
3,(ai2
1 3
,
ai
1 ) ;其余2/3 3
成分全由p 轨道组成,因与 x 轴平行,与 y 轴垂直,py没有贡献,全部为px 。
所以: 1
1s 3
2 3
px
同理: 2
1s 3
1 6
px
1 2 py
3
1s 3
1 6
px
1 2 py
2 3
300
2 cos 30 0 3
每一类杂化轨道的详细组合形式都可通过杂化轨道 空间分布的对称性分析写出(略)
按化学中习惯画法, 这些杂化轨道的大致(而非准确)图形如下 (圆球是 H原子的1s轨道):
乙炔中C原子的sp杂化
乙烯中C原子的sp2杂化
甲烷中C原子的sp3杂化
除s-p杂化以外, 还有许多其他杂化形式. 例如, d轨道参与的 常见杂化轨道有:
例
2 0 直线形
直线形
BeCl2
3 0 三角形
三角形
BF3
4 0 四面体
四面体
CCl4
5 0 三角双锥 三角双锥 PCl5
6 0 八面体
八面体
PF6-
②LP≠0 :分子的空间构型不同于电子对的 空间构型。
电子对的
VP LP 空间构型
分子的 空间构型
例
3 1 平面三角形 V形
SnCl2
4 1 四面体
分子结构的这两方面内容互相关联并共同决定分子的性质。
5.1 价电子对互斥理论(VSEPR) 基本要点:
分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关
价层电子对=σ键电子对+孤对电子对
(VP)
(σBP)
(LP)
价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。
LP-LP > LP-BP > BP-BP
·价电子对之间排斥力的根源