第章化学键与分子结构章节要点及习题

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化学键与分子结构练习题

化学键与分子结构练习题

化学键与分子结构练习题一.选择题1、下列化合物熔点高低顺序为()。

(A)SiCl4>KCl>SiBr4>KBr (B)KCl>KBr>SiBr4>SiCl4(C)SiBr4>SiCl4>KBr >KCl (D)KCl>KBr>SiCl4>SiBr42、下列物质在水溶液中溶解度最小的是()。

(A)NaCl (B)AgCl (C)CaS (D)Ag2S3、在下列各种晶体熔化时,需要破坏共价键的是(),只需克服色散力的是()。

(A)SiCl4(B)HF (C)Ag (D)NaCl (E)SiC4、下列化合物熔点高低顺序为()。

(A)SiO2>HCl>HF (B)HCl>HF>SiO2(C)SiO2>HF>HCl (D)HF>SiO2>HCl5、乙醇的沸点(78℃)比乙醚的沸点(35℃)高得多,主要原因是()。

(A)由于相对分子质量不同(B)由于分子极性不同(C)由于乙醇分子间存在氢键(D)由于乙醇分子间取向力强6、下列微粒半径由大到小的顺序是()。

(A)Cl-、K+、Ca 2+、Na+(B)Cl-、Ca2+、K+、Na+(C)Na+、K+、Ca 2+、Cl- (D)K+、Ca2+、Cl-、Na+7、下列固态物质由独立小分子构成的是()。

(A)金刚石(B)铜(C)干冰(D)食盐8、在下列化合物中()不具有孤对电子。

(A)H2O (B)NH3(C)NH+4 (D)H2S9、形成HCl分子时原子轨道重叠是()。

(A)s—s重叠(B)p y—p y(或p y -p y)重叠(C)s—p x重叠(D)p x—p x重叠10、中心原子仅以sp杂化轨道成键的是()。

(A)BeCl2和HgCl2(B)CO2和CS2(C)H2S和H2O (D)BBr3和CCl411、BCl3分子几何构型是平面三角形,B与Cl所成键是()。

(A)(sp2—p)σ键(B)(sp—s)σ键(C)(sp2—s)σ键(D)(sp—p)σ键12、在下列化合物中,含有氢键的是()。

《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

(2)方向性
①根据原子轨道最大重叠原理,形成共价键时,原 子间总是尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向成 键,原子轨道重叠越多,两核间电子概率密度越 大,形成的键越牢固。
②在形成共价键时,除s轨道能在任何方向最大重叠 外,其它p、d、f 轨道只能沿一定方向才能最大重 叠成键。所以,当一个 A原子与其它一个或几个 B 原子形成共价分子时,B原子在A原子周围的成键 方位是一定的,这就是共价键的方向性。
激发
2p
2s
(激发态)
杂 化
p (杂化态)
sp2
3个sp2杂化轨道
杂化轨道理论
+
σ 2 sp -p
F
F
σ 2 sp -p
+
- + - +
B
F
120° F
-
F +
B
+F
-
平面三角形
图9-8 sp2杂化轨道的空间取向和BF3分子构型
sp2杂化
BF3分子形成时中心B原子的轨道杂化情况 和分子的空间构型。
对于同核双原子分子和多原子分子,如 H2 , O2,P4,S8等,由于成键原子的电负性相同, 共用电子对不发生偏移,核间的电子云密集区 域在两核的中间位置,两原子核正电荷所形成 的正电荷重心和成键电子对的负电荷重心恰好 重合,这种键叫非极性共价键。
极性共价键
NH3 等,成键原子的电负性不同,共用电子对 发生偏移,核间的电子云密集区域偏向电负性 较大的原子一端,使之带部分负电荷,电负性 较小的原子一端则带部分正电荷,键的正负电 荷重心不重合,这种键叫极性共价键。
BF3分子的空间构型
(3) sp3杂化: 杂化轨道间夹角109.5 º ,正四面体结构。

第四章化学键与分子结构

第四章化学键与分子结构

B2
1 2py 2 2 2 2 10e:(1s ) (1s ) ( 2s ) ( 2s ) 1 2pz
1 2 py 2 2 或: KK ( ) ( ) 1 2s 2s 2pz
键级为1,2个单电子 键,分子有单电子,有顺磁性。 18
思考:为什么会有二套轨道? (书 p173-174 )
遵循:能量近似、最大重叠、 对称性匹配原则。p171-172 15
第二周期,同核双原子分子的分子轨道能级图 p175
16
第二周期,同核双原子分子的分子轨道
Li2,Be2,B2,C2,N2 分子轨道排布顺序:
2py 2py (1s )(1s )( 2s )( 2s ) ( 2px ) ( 2px ) 2pz 2pz
(4) 画出结构图 (5) 确定排斥力最小的稳定结构。
请大家练习: H2O,NH3 等。
5
举例:p162-163
价 电 子 对 数 是 4
E 指孤对电子
6
价 电 子 对 数 是 5
价 电 子 对 数= 4
孤对电子优先 代替平伏位置上 的原子和键对电 子(见后说明)
7
自上而下,数目 越小越好
8
X
⑶ 通常采取对称结构。
1
2. 推断分子空间构型的原则
夹角越小,排斥力越大
p160
孤对电子-孤对电子的排斥力 >> 孤对电子-成键电子对的排斥力 > 成键 - 成键
电子对的排斥力 在包括有多重键的分子中,多重键作单键处理,多重键对成键电子对的排斥 力大小次序为: 叁键 > 双键 > 单键 中心原子相同时,配体电负性越大,键角越小 (由于对成键电子对吸引力较大,使共用电子对偏离中心原子较远,占据空间 角度较小) NF3和 NH3 SCl2 和 SF2 配位原子相同时,中心原子电负性越大,键角越大 NH3 > PH3 H2O > H2S

高等有机化学各章习题及答案 (1)

高等有机化学各章习题及答案 (1)
化学键与分子结构
1.1 预测下列各分子的形状和键角的大小: (1)BeCI4 (2)CH2=C=CH2 (3)PCl3 (4)N+(CH3)4 (5)(CH3)O+
1.2 画比下列化合物的 Iewis 结构;如果存在共振结构 所有有贡献的共振结构式. (1)CH2N2 (2)N02 (3)PhO- (4)P-02NC6H4NH2
1.8 (2)和(7)不能形成分子间氢键 (1)HCN┈HCN (3)H2CO┈HOH
(6)H2NCH2CH2OH┈NH2CH2CH2OH
(4)Cl┈HOH
(5) (CH3)2CO┈HOOCC6H4OH
当第一个羧基上的 H+电离后,所形成的负离子是一个强的给电子基,它对第二个羧基所 发生的直接诱导,将使第二个羧基上好的电离趋于困难,这种影响也是顺式大于反式,所以 丁烯二酸的第二电离常数是顺式小于反式。这种诱导影响是通过空间或溶剂间的场效应传递 的。 1.6 (1)无芳香性
分子没有一个闭合的共轭体系,因而无芳香性,然后失去 H-以后生成的 A 为含有六个π 电子的离子,则具有芳香性。
1.8 下列各组化合物能否形成分子间氢键?若有的话,请画出分子间氢键。
(1)HCN 和 HCN (2)HCHO 和 HCHO
(3)HCHO 和 H2O
(4)Cl-和H
和丙酮
(6)HOCH2CH2NH2 和 HOCH2CH2NH2
答案: 1.1 (1)线性 (2)三个碳原子呈线型,氢位于相互垂直的平面上 (3)棱锥型,键角约
105~110°(4)正四面体 (5)棱锥型,键角约 105~110°。
1.2 (1) (2)
(3)
(4)
1.3 (1)Ⅰμ=2.5D Ⅱμ=3.4D (2)Ⅰμ=6.3D Ⅱμ=2.6D (3)Ⅰμ=3.48D Ⅱμ=2.68D

无机化学(上册):第9章 化学键与分子结构 习题答案

无机化学(上册):第9章 化学键与分子结构 习题答案

第9章化学键与分子结构习题1. 根据AgX晶格能理论值与实验值差别判断Ag-X共价键成分递增顺序。

AgF AgCl AgBr AgI实验值(kJ·mol-1)951 902 887 886理论值(kJ·mol-1)925 833 808 7742.从Cr原子的价层结构3d54s1来看,Cr失去1个4s电子后成为3d5半充满构型。

这种结构似应是稳定的,因而似应有CrX (X =F、Cl、Br、I)化合物存在,但实际上却未能制备出这类化合物。

理论计算CrCl晶格能为758 kJ·mol-1,已知金属Cr的升华能(397 kJ·mol-1)、Cl-Cl键的键能(242.6 kJ·mol-1)、Cr的第一电离能(653 kJ·mol-1)、Cl的第一电子亲合能(348.6 kJ·mol-1)。

设计CrCl的玻恩-哈伯热化学循环,计算CrCl(s)的标准摩尔生成焓(∆f H m o)。

另已知反应2CrCl(s)=CrCl2(s)+Cr(s)的标准摩尔自由能变为-486 kJ·mol-1。

比较说明CrCl稳定性,解释上述事实。

3.4. 温度为298 K时,已知(1)H2=2H(g), Δr1H m o= 436 kJ.mol-1,(2)O2=2O(g), Δr2H m o= 498 kJ.mol-1,(3)H2O(g)=2H(g)+ 2O(g), Δr3H m o= 930 kJ.mol-1 求:反应H2 (g)+½ O2 (g)= H2O (g) 的Δr H m o。

5. 写出下列分子的Lewis结构式:CF4、OF2、HCN、CO、NSF6. 写出下列离子的Lewis结构式:CF3+、C22-、PH2-、BH4-7. 乙炔的标准生成焓为226.6 kJ.mol-1,H-H、C-H键键能D H-H、D C-H分别为436 kJ.mol-1、415 kJ.mol-1,石墨的升华能∆sub H(C(s)) 为717 kJ.mol-1,求C≡C的键能D C≡C。

化学键和分子结构(习题及答案)

化学键和分子结构(习题及答案)
sp3d T字形 sp2 平面三角形 不等性sp3 三角锥形
1
General Chemistry
Chapter 3 Homework
5.下列分子中含有极性键的非极性分子是( A ) A.BeCl2 A.O2B.H2S B.S2C.F2 C.FD.HBr 6.下列物种中,变形性最大的是( B )。 D.Cl7. 下列物质中只需克服色散力即沸腾的是( D ) A.HCl B.Cu C.CH2Cl2 D.CS2
9
8. 下列化合物中存在氢键的是( C )
A.HCl B.C2H5OC2H5 C.HNO3 D.CH3F
形成氢键要具备两个条件: ① 分子中必须有电负性较大而半径较小的元素(X=F、O、 N),并与H形成共价键; ② 分子中还必须有另外一个电负性大而半径小,有孤对电子的 原子(Y=F、O、N) 。
2
General Chemistry
2012-8-2
ionic bond theory
11
General Chemistry
Chapter 3 Molecular Structure
影响离子变形性的因素: ① 离子的半径。半径越大,变Байду номын сангаас性越大。 如:I->Br- >Cl- >F② 离子的电荷。负离子电荷越高,变形性越大,正离子电 荷越高,变形性越小。
如: O2- > F- >Na+ > Mg2+ > Al3+ >Si4+
③ 离子的电子构型。 18电子构型、 9~17电子构型>8电子构型 ④ 复杂离子的变形性通常不大,且复杂离子中心原子氧 化数越高,变形性越小。 如: I->Br- >OH- > NO3- >F- >ClO49
2012-8-2

第3章 化学键理论与分子结构

第3章  化学键理论与分子结构
而正离子则随元素在周期表中的不同位置, 显示出电子组态 的多样性。大体可分为四大类。
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3.离子的电子构型
(1) 8电子和2电子构型 (稀有气体电子构型)
15/V 16/VI
N3- O2P3- S2-
Se2Te2-
17/VII
HFClBrI-
离子型化合物
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离子型化合物
离子型化合物的性质 (1)熔点较高,硬度较大,难挥发。 (2)在溶于水或熔融时,可以导电。 (3)一般较脆。 (4)一般较易溶于水。
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3.1.1 离子键及其特点
★ 对等电子离子而言,半径随负电荷的降低和正电荷的升 高而减小。如:O2->F->Na+>Mg2+>Al3+
★ 相同电荷的过渡元素和内过渡元素阳离子的半径均随原 子序数的增加而减小
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3.离子的电子构型
简单负离子一般最外层具有稳定的8电子构型。
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影响离子变形性的因素
(1)电子层结构相同的离子,其半径越大,变 形性越大。
(2)电子层结构相同的离子,正电荷越高,变 形性越小。
(3)(9~17)电子、18电子和(18+2)电子构 型的阳离子,其变形性比半径相近的8电子 构型阳离子要大得多。
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第3章 化学键与分子结构章节要点及习题

第3章 化学键与分子结构章节要点及习题

第3章化学键与分子结构【章节要点】价键基础共价键是通过原子核之间共用电子平衡吸引力和排斥力而形成的。

在H2中,这使得两个H原子距离为74pm 时能量最低。

这个距离就被称为键长。

这个距离的分子和孤立原子之间的能量差就称为键能。

H2中的单键是一个σ键,关于键轴旋转对称。

在简单的双原子分子例如O2,F2中,可以用含有单电子的原子轨道的重叠来描述键的形成。

当双原子分子中两个原子不同时,电子对趋向于被其中一个原子所吸引,导致电子共享的不平均,由此产生了极性共价键。

电子的不平均共享是分子中不同原子电负性不同的结果。

原子之间电负性差值越大,键的极性越大。

对于同一周期的原子,电负性一般随着原子序数的增大而增大;对于同一族的原子,电负性一般随着原子序数增大而减少。

离子键电负性差别较大的元素形成的化合物通常比较适合形成离子型分子。

离子型化合物一般由交替的正负离子组成,通过正负离子的静电引力结合在一起。

吸引力的大小取决于离子所带的电荷及离子间的距离和一些其它因素。

将晶体点阵打破变成气态离子所需的总能量称为晶格能。

离子化合物中晶格能的变化趋势可以用离子电荷和距离来解释。

路易斯结构路易斯结构给出了分子中价层电子的分布。

成键的电子在单键(1对电子)、双键(2对电子)、三键(3对电子)中出现,分别在成键原子之间用1,2,3条横线描述。

非成键电子被称为孤对电子,用圆点表示于元素符号旁边。

路易斯结构可用以下五个步骤画出:第一步数出价层电子数。

第二步用单键组成键的框架。

第三步在每一个外部的原子放上3对孤对电子,H除外。

第四步将剩余的价层电子分配给内部的原子。

第五步将所有原子的形式上的电荷减至最小。

被4对原子包围的原子是八隅体结构的。

这种排布通常在第二周期的元素中比较常见。

当电子排布有多种时,使所有原子所带形式电荷减小的结构更优。

在一些情况下,一个分子可以画出两种或者更多的能量等价的路易斯结构,差别仅仅是电子对的位置不同。

这种结构被称为共振结构。

普通化学课件第3章化学键与分子结构

普通化学课件第3章化学键与分子结构

电子分布式 (1s )2 39
图3.13 氢分子轨道
N2
(1s
)2
(1s
)2
(
2s
)2
(
2s
)2
(
2
p
)2
(
y
2
p
)2
(
z2
p
)2
O2
(1s
)2
(1s
)2
(
2s
)2
(
2s
)2
(
2
p
)2
(
y2
p
)2
(
z
2
p
)2
(
y2
p
)1(
* z2
p
)1
40
3.1.2 杂化轨道理论
共价型分子中各原子在空间排列构成的几何 形状,叫做分子的空间构型。 1931年,鲍林等以价键理论为基础,提出化 学键的杂化轨道理论。我国化学家唐敖庆教 授对杂化轨道进行了系统化处理。
道组合前后都是全满的,能量不发生变化。因此可以 不考虑它们的组合。
组合前原子轨道中的所有电子,在组合后的分子轨 道中重新分布,分布法则与电子在原子轨道中的排布 类似,服从泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规 则等基本原理。
35
分子轨道的两种类型—— 轨道和 轨道
由s和s原子轨道、s和p原子轨道、px 和 px原子 轨道组合而成的分子轨道都是对键轴呈圆柱
Cl2(g ) 2Cl(g) D(ClCl) H 242kJ mol1
对于由两种元素组成的多原子分子而言, 可以取键解离能平均值作为键能。如:
H2O(g) H(g) OH(g) D1 498kJ mol 1
OH(g ) H(g ) O(g ) D2 428kJ mol 1

第2章 化学键与分子结构(4)

第2章 化学键与分子结构(4)

HCl
键的极性 多原子分子 分子的极性 分子的几何构型 例 H2O H H
+ _
O
+ _ _ + _+
极性分子
CO2
O
_+
C
O
_ 非极性分子 +
极性分子 (Polar molecules)
A diatomic molecule is polar if its bond is polar. A polyatomic molecule is polar if it has polar bonds arranged in space in such a way what their dipoles do not cancel.
分子间力的影响因素:
分子间距离:分子间距离越大,分子间力越弱。
取向力:温度越高,取向力越弱;分子的偶极矩越大, 取向力越强。
诱导力:极性分子的偶极矩越大、非极性分子的极化率越大,诱导 力越强。
色散力:分子的极化率越大, 色散力越强。
一般来说,结构相似的同系列物质,相对分子质量越大,分子变 形性越大,分子间力越强,熔、沸点越高。溶质或溶剂分子的 变形性越大,分子间力越大,溶解度越大。
不同元素的原子形成化学键时,由于正负电荷重心不重合, 形成极性共价键。两元素之间的电负性差越大,键的极性就 越大;两元素之间的电负性差越小,键的极性也越小。 HF、HCl、HBr、HI 自左至右分子的极性逐渐减小
§4
分子间作用力(Intermolecular Forces)
分子内原子间的结合靠化学键,物质中分子间存在着分子间 作用力。 一、分子的偶极矩(Dipole Moment, ) 1. 永久偶极 分子的正电重心和负电重心不重合,则为 极性分子,其极性的大小可以用偶极矩 μ来度量。

第2章化学键与分子结构

第2章化学键与分子结构

第2章化学键与分子结构第2章化学键与分子结构习题一、思考题1.什么叫共价键的饱和性和方向性?为什么共价键具有饱和性和方向性,而离子键无饱和性和方向性?2.举例说明什么是σ键,什么是π键?它们有哪些不同?3.价键理论和分子轨道理论的基本要点是什么?4.s、p原子轨道主要形成哪几种类型的杂化轨道?中心原子利用上述杂化轨道成键时,其分子构型如何?5.实验测定BF3为平面三角形,而[BF4]-为正四面体形。

试用杂化轨道的概念说明在BF3和[BF4]-中硼的杂化轨道类型有何不同?6.试用分子轨道表示式写出O2+的电子构型。

7.分子间力有几种?各种力产生的原因是什么?试举例说明极性分子之间、极性分子和非极性分子之间以及非极性分子之间的分子间力。

在大多数分子中以哪一种分子间力为主?8.何为极性分子和非极性分子?分子的极性与化学键的极性有何联系?9.分子间力的大小对物质的物理性质有何影响?10.什么叫做氢键?哪些分子间易形成氢键?形成氢键对物质的性质有哪些影响?11.氢键与化学键有何区别?与一般分子间力有何区别?12.下列各化合物中分子间有氢键的有哪几种?C2H6,NH3,C2H5OH,H3BO3,CH4。

13.写出下列物质的晶体类型:SO2,SiC,HF,KCl,MgO。

14.晶体有几种类型?确定晶体类型的主要因素是什么?各种类型晶体的性质有何不同?15.根据下列物质的性质,判断它们是属于何种类型的晶体。

(1)CaCO3晶体的硬度高,在1173K时尚未熔融就已分解。

(2)B的硬度极高,熔点为2573K,导电性很差。

(3)SnCl4熔点为240K,沸点为387K16.要使BaF2,F2,Ba,Si晶体熔融,需分别克服何种作用力?二、是非题(对的在括号内填“√”号,错的填“×”号)1.共价键的重叠类型有σ键π键两种。

()2.NH3和BF3都是4原子分子,所以二者空间构型相同。

()3.He2的分子轨道表示式为(σ1s)2(σ1s*)2。

结构化学课后习题答案

结构化学课后习题答案

结构化学课后习题答案结构化化学课后习题答案一、化学键与分子结构1. 选择题a) 正确答案:D解析:选择题中,选项D提到了共价键的形成是通过电子的共享,符合共价键的定义。

b) 正确答案:B解析:选择题中,选项B提到了离子键的形成是通过电子的转移,符合离子键的定义。

c) 正确答案:C解析:选择题中,选项C提到了金属键的形成是通过金属原子之间的电子云重叠,符合金属键的定义。

d) 正确答案:A解析:选择题中,选项A提到了氢键的形成是通过氢原子与高电负性原子之间的吸引力,符合氢键的定义。

2. 填空题a) 正确答案:共价键解析:填空题中,根据问题描述,两个非金属原子之间的键称为共价键。

b) 正确答案:离子键解析:填空题中,根据问题描述,一个金属原子将电子转移到一个非金属原子上形成的键称为离子键。

c) 正确答案:金属键解析:填空题中,根据问题描述,金属原子之间的电子云重叠形成的键称为金属键。

d) 正确答案:氢键解析:填空题中,根据问题描述,氢原子与高电负性原子之间的吸引力形成的键称为氢键。

二、有机化学1. 选择题a) 正确答案:C解析:选择题中,选项C提到了烷烃是由碳和氢组成的,符合烷烃的定义。

b) 正确答案:D解析:选择题中,选项D提到了烯烃是由含有一个或多个双键的碳原子组成的,符合烯烃的定义。

c) 正确答案:B解析:选择题中,选项B提到了炔烃是由含有一个或多个三键的碳原子组成的,符合炔烃的定义。

d) 正确答案:A解析:选择题中,选项A提到了芳香烃是由芳香环结构组成的,符合芳香烃的定义。

2. 填空题a) 正确答案:醇解析:填空题中,根据问题描述,含有羟基(-OH)的有机化合物称为醇。

b) 正确答案:醚解析:填空题中,根据问题描述,含有氧原子连接两个碳原子的有机化合物称为醚。

c) 正确答案:酮解析:填空题中,根据问题描述,含有羰基(C=O)的有机化合物称为酮。

d) 正确答案:酯解析:填空题中,根据问题描述,含有羧基(-COO)的有机化合物称为酯。

初一化学化学键与分子结构练习题及答案20题

初一化学化学键与分子结构练习题及答案20题

初一化学化学键与分子结构练习题及答案20题一、选择题1. 下列说法中,正确的是:A. 共价键和离子键的键能是指中心原子为同一元素时,但只能是一个。

B. 非金属原子间的键都是共价键。

C. 确定键价最多的那一个原子,它起着助电子对于次级地位。

D. 具有饱和甲烷键的碳原子会在无进行主键变化下保持不变。

答案:C2. 键长最短的是:A. 单键B. 双键C. 三键D. 离子键答案:C3. 具有碳碳三键的有机化合物是:A. 1-丁炔B. 正丁烷C. 丙烯D. 乙烯答案:A4. m-二甲苯的结构式中,若CH3基团的取代发生改变,则在新的化合物中,其:A. 没有手性中心B. 投射式不变C. 有一对对映手性中心D. 有两对对映手性中心5. 黄磷的化学式为P4,其中磷原子间的键是:A. 单键B. 双键C. 三键D. 由共价键和金属键组成的复合键答案:C二、填空题1. SO3的分子结构为_______。

答案:三角形2. 锂离子的共价配位数为_______。

答案:43. H2O2的最简分子式为_______。

4. 度水分子的配位数为_______。

答案:25. 乙醇的结构式为_______。

答案:CH3CH2OH三、解答题1. 请解释共价键和离子键的区别,并举例说明。

共价键是指两个非金属原子通过共享电子对形成的化学键,电负性接近的两个原子通过共享外层电子,使其共享电子外层电子数达到8个,共享电子对数即为元素的键价。

离子键是指由正、负离子通过静电作用相互结合形成的键,由于不同元素的电子亲和力和电离能不同,电负性较大的元素往往倾向于获得电子,而电负性较小的元素则倾向于失去电子,形成带正电荷和负电荷的离子。

例如,氯化钠(NaCl)中的钠和氯分别失去一个电子和获得一个电子,形成带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子,它们通过静电作用相互结合形成具有离子键的晶体。

2. 请解释饱和键和不饱和键的概念,并列举其各自的例子。

饱和键是指化合物中的键价已满足其元素的化合价,不再具有活性,不能再进一步发生化学反应。

第11章化学键和分子结构(精)

第11章化学键和分子结构(精)

第11章化学键和分⼦结构(精)第11章化学键和分⼦结构思考题1. ⾦属阳离⼦有⼏种电⼦构型?阳离⼦的极化作⽤与电⼦构型的关系如何?解:⾦属阳离⼦有⼆种类型的电⼦构型:(1)形成稀有⽓体的电⼦构型(2电⼦型和8电⼦型)(2)形成⾮稀有⽓体的电⼦构型ⅰ)9~17电⼦型:n s2 n p6 n d1~9(离⼦最外层电⼦数为9~17个)ⅱ)18电⼦型:n s2 n p6 n d10ⅲ)18+2电⼦型:(n-l)s2 (n-l)p6 (n-l)d10 n s2极化⼒与电⼦构型有关,极化⼒⼤⼩次序如下:8电⼦型<9~17电⼦型<18及18+2 电⼦型。

2. 简要说明离⼦特征对离⼦极化⼒和变形性的影响。

解:(1)离⼦特征对离⼦极化⼒的影响:a、离⼦的电荷:在离⼦半径相近、外层电⼦构型相同的条件下,离⼦的正电荷越多,极化⼒越⼤;b、离⼦的半径:在离⼦的外层电⼦构型相同、电荷相同的条件下,离⼦的半径越⼩,极化⼒越⼤;c、离⼦的电⼦构型:在离⼦的半径相近、电荷相同的情况下,不同电⼦构型的阳离⼦,其极化作⽤⼤⼩如下:18、18+2电⼦型>9~17电⼦型>8电⼦型。

d、复杂离⼦的极化⼒相对较⼩。

(2)离⼦特征对离⼦变形性的影响a、离⼦的半径:在离⼦的外层电⼦构型相同、电荷相同的条件下,离⼦的半径越⼤,变形性越⼤;b、离⼦的电荷:在离⼦外层电⼦构型相同的条件下,离⼦的正电荷越少、负电荷越多,变形性越⼤;c、离⼦的电⼦构型:在离⼦的半径相近、电荷相同的情况下,18和18+2电⼦型及9-17电⼦型的离⼦⽐8电⼦型的离⼦变形性要⼤。

3. 以银的卤化物AgX为例说明离⼦的相互极化作⽤对物质颜⾊、⽔溶性、热稳定性的影响。

解: Ag+为18电⼦型阳离⼦,极化作⽤较强,卤素阴离⼦的变形性越⼤,相互极化作⽤越强。

故有相互极化作⽤的强弱顺序:AgF<AgCl<AgBr<AgI化合物颜⾊依次渐深;⽔溶性依次减弱;热稳性依次降低。

4. 原⼦轨道重叠形成共价键必须满⾜哪些原则?σ键和π键有何区别?解: 含有成单电⼦的原⼦轨道发⽣最⼤重叠才可以形成稳定的共价键。

高中化学练习题 化学键与分子结构 附答案解析

高中化学练习题 化学键与分子结构  附答案解析

化学键与分子结构【学习目标】1、了解物质中存在的作用及强弱判断;2、学会用价键理论预测和判断分子的空间构型;3、掌握配合物的结构和组成判断;4、理解分子性质的预测和判断方法。

【知识网络】【要点梳理】要点一、共价键与分子间作用力的本质及对物质性质的影响1、共价键的类型和成键方式【注意】①s—sσ键没有方向性。

②通常情况下σ键比π键稳定,但N2分子中π键比σ键稳定。

2、共价键与分子间作用力的比较【注意】①氢键不是化学键(原因:氢键是分子间一种较弱的作用力)。

②共价键影响结构特殊的物质(如原子晶体,后面将学到)的物理性质。

③化学键和分子间作用力都是电性作用。

要点二、分子空间构型的判断杂化轨道理论、价层电子对互斥理论预测分子的空间构型【注意】当中心原子上没有孤电子对时,杂化轨道理论和价层电子对互斥理论对分子空间构型的预测结论一致。

要点三、分子的性质1、分子类型与分子极性、空间构型、共价键类型的关系分子类型空间构型键角键的极性分子极性常见物质A ——————非极性分子He、Ne、Ar等A2——非极性键非极性分子H2、O2、N2等AB ——极性键极性分子HX、CO、NO等AB2180°极性键非极性分子CO2、BeCl2等A2B <180°极性键极性分子H2O、H2S等AB3120°极性键非极性分子BF3、SO3等AB3<120°极性键极性分子NH3、PCl4等AB4109°28′极性键非极性分子CH4、CCl4等【注意】①由成键原子的类型判断键的极性,由分子空间构型的对称性判断分子的极性。

②极性分子中一定有键,可能有键(H2O2);非极性分子中不一定有(CH4);只含非极性键的分子一定是分子。

③“相似相溶规律”:具有相同极性或结构相似的溶质和溶剂,溶质在溶剂中的溶解性。

2、手性碳原子、手性异构体与手性分子①手性碳原子:连接四个不同原子或基团的碳原子,称为手性碳原子,常用*C表示。

化学键与分子结构习题

化学键与分子结构习题

化学键与分⼦结构习题第2章化学键与分⼦结构习题1.选择题2-1.下列关于化学键的描述正确的是……………………………………………………( )(A) 原⼦与原⼦之间的相互作⽤; (B) 分⼦之间的⼀种相互作⽤;(C) 相邻原⼦之间的强烈相互作⽤; (D) 相邻分⼦之间的强烈相互作⽤; 2-2.下列各组卤化物中,化学键的离⼦性依次增强的是………………………… ( )(A) KI ,KBr ,KCl ,KF (B) NaF ,NaCl ,NaBr ,NaI(C) RbBr ,RbI ,RbF ,KCl (D) KCl ,NaF ,C s I ,RbBr2-3.下列各组分⼦或离⼦中,中⼼原⼦都采⽤sp 3杂化轨道成键且构型⼜都为⾓形的是………………………………………………………………………………………… ( )(A) OF 2、ClO 2﹣、NH 2﹣ (B) NCl 3、PO 43﹣ (C) SO 2、NO 3﹣ (D) BeCl 2、CO 2 2-4.下列分⼦或离⼦中,键⾓最⼩的是…………………………………………………( )(A) HgCl 2 (B) H 2O (C) NH 3 (D) CH 42-5.下列化学键中,极性最弱的是………………………………………………………()(A) H —F (B)H —O (C) O —F (D) C —F2-6.下列氟化物分⼦中,分⼦的偶极矩不为0的是…………………………………()(A) PF 5 (B) BF 3 (C) IF 5 (D) XeF 42-7.下列分⼦或离⼦中,键⾓最⼤的是…………………………………………………()(A) XeF 2 (B) NCl 3 (C)-23CO (D)4PCl2-8.下列各体系中,溶质和溶剂分⼦之间,三种范德华⼒和氢键都存在的是…()(A) I 2的CCl 4溶液(B) I 2的酒精溶液 (C) 酒精的⽔溶液 (D) CH 3Cl 的CCl 4溶液2-9.下列分⼦中,磁矩不为0的是………………………………………………………()(A) PF 5 (B) ClF 3 (C) ClO 2 (D) XeF 42-10.为确定分⼦式为XY 2的共价分⼦是直线形还是⾓形的,最好要测定它的()(A)与另⼀个化合物的反应性能(B) 偶极矩 (C) 键能 (D) 离⼦性百分数2-11.下列分⼦中C 与O 之间键长最短的是……………………………………………()(A) CO (B) CO 2 (C) CH 3OH (D) CH 3COOH2-12.下列各组原⼦轨道中不能重叠成键的是……………………………………()(A) p x–p x (B) p x–p y(C) s–p x(D) s–p z2-13.下列说法中正确的是……………………………………………………………()(A) BCl3分⼦和B—Cl键都是⾮极性的(B) BCl3分⼦和B—Cl键都是极性的(C) BCl3分⼦是极性分⼦,⽽B—Cl键是⾮极性键(D) BCl3分⼦是⾮极性分⼦,⽽B—Cl键是极性键2-14.下列分⼦或离⼦中键级由⼤到⼩的是……………………………………( )(A) O2>N2>F2>O2+ (B) O2>O2+>F2>N2(C) O2>N2>O2+>F2 (D) N2>O2+>O2>F22-15.下列关于分⼦间⼒的说法正确的是……………………………………… ( )(A)分⼦量⼤的分⼦型物质的沸点⼀定⾼;(B)⼤多数含氢化合物中都存在氢键;(C)极性分⼦间仅存在取向⼒;(D)⾊散⼒存在于所有相邻分⼦间。

第2章 化学键与分子结构(2)

第2章 化学键与分子结构(2)

④中心原子周围在最小角度的位置上斥力大的电子对数目
越少其结构越稳定
因此,若分子中同时有几种键角,则只须考察键角最小的 情况,如构型为三角双锥的分子中有90°和120°两种键角,只 须考察90°时的斥力即可。
Divide by 2 to give electron pairs 3
3 electron pairs: trigonal geometry for the three shape-determining electron pairs
分子构型:平面三角
[PF6]hexafluorophosphate, [PF6]Lewis structure: Central atom phosphorus Valence electrons on central atom 5 6 F each contribute 1 electron: 6 Add one for the negative charge on P 1 Total 12 Divide by 2 to give electron pairs 6
三、价层电子对互斥理论
(Valence Shell Electron Pair Repulsion ,VSEPR)
1940 年N V Sidgwick和Powell提出价层电子对互斥理论,
用以判断分子的几何构型,Gillespie作出了重要的发展。
1 理论要点 ABn 型分子的几何构型取决于中心A的价层中电子对的
1°中心价层电子的总数和对数 a ) 中心原子价层电子总数等于中心A 的价电子数 (s + p) 加上配体 B 在成键过程中提供的电子数 。 如 CCl 4 4+14 = 8
价电子对(VP)包括成键电子对(BP)和孤电子对(LP)
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第3章化学键与分子结构【章节要点】价键基础共价键是通过原子核之间共用电子平衡吸引力和排斥力而形成的。

在H2中,这使得两个H原子距离为74pm 时能量最低。

这个距离就被称为键长。

这个距离的分子和孤立原子之间的能量差就称为键能。

H2中的单键是一个σ键,关于键轴旋转对称。

在简单的双原子分子例如O2,F2中,可以用含有单电子的原子轨道的重叠来描述键的形成。

当双原子分子中两个原子不同时,电子对趋向于被其中一个原子所吸引,导致电子共享的不平均,由此产生了极性共价键。

电子的不平均共享是分子中不同原子电负性不同的结果。

原子之间电负性差值越大,键的极性越大。

对于同一周期的原子,电负性一般随着原子序数的增大而增大;对于同一族的原子,电负性一般随着原子序数增大而减少。

离子键电负性差别较大的元素形成的化合物通常比较适合形成离子型分子。

离子型化合物一般由交替的正负离子组成,通过正负离子的静电引力结合在一起。

吸引力的大小取决于离子所带的电荷及离子间的距离和一些其它因素。

将晶体点阵打破变成气态离子所需的总能量称为晶格能。

离子化合物中晶格能的变化趋势可以用离子电荷和距离来解释。

路易斯结构路易斯结构给出了分子中价层电子的分布。

成键的电子在单键(1对电子)、双键(2对电子)、三键(3对电子)中出现,分别在成键原子之间用1,2,3条横线描述。

非成键电子被称为孤对电子,用圆点表示于元素符号旁边。

路易斯结构可用以下五个步骤画出:第一步数出价层电子数。

第二步用单键组成键的框架。

第三步在每一个外部的原子放上3对孤对电子,H除外。

第四步将剩余的价层电子分配给内部的原子。

第五步将所有原子的形式上的电荷减至最小。

被4对原子包围的原子是八隅体结构的。

这种排布通常在第二周期的元素中比较常见。

当电子排布有多种时,使所有原子所带形式电荷减小的结构更优。

在一些情况下,一个分子可以画出两种或者更多的能量等价的路易斯结构,差别仅仅是电子对的位置不同。

这种结构被称为共振结构。

当然也存在能量不等的共振结构;在这种情况下,带有最少形式电荷的结构依然是最优的。

价层电子对互斥(VSEPR)理论VSEPR理论认为分子采用电子对排斥力最小的一种构型。

通过将电子对放置在尽可能远的地方可以实现。

通常通过如下三个步骤预测分子的结构:画出分子的路易斯结构。

数出中心原子成键电子对和孤对电子对的数目,用下表确定电子对对数最适合的几何构型。

如有必要,通过考察电子对之间的排斥力修改分子几何构型。

排斥力主要取决于电子对是成键电子(BP)还是孤对电子(LP)。

排斥力的顺序如下:LP—LP>BP—LP>BP—BP当孤对电子对存在时,电子对的理想几何构型将会有轻微变形,因为孤对电子对比成键电子对占据更多的空间。

共价键的性质总电子分布不对称的分子存在着偶极矩。

偶极矩的大小用C m(库伦•米)来度量。

含有极性键的分子不一定存在偶极矩,因为方向相反的两个键的极性能够互相抵消,二氧化碳就是一个很好的例子。

分子的键长取决于成键原子的半径,而原子半径又取决于有效核电荷数。

两个原子之间的多重键要比相应的单键键长短。

键能随着化学键所含的电子数增加而增大,同样随着成键原子电负性差值的增加而增大。

一个化学键的键长和它的键能是成反比例的——随着键长的增加,键能减小。

价键理论价键理论描述的是分子采用杂化轨道重叠形成定域键的成键规律。

顾名思义,价键理论在形成化学键时仅仅考虑价层轨道。

价层原子轨道通过杂化形成杂化轨道,它所包含的轨道与所需的杂化轨道类型有关。

一个s轨道和3个p轨道的杂化形成4个sp3杂化轨道,一个s轨道和2个p轨道的杂化形成3个sp2杂化轨道,一个s轨道和1个p轨道的杂化形成2个sp杂化轨道。

这些过程分别剩余0、1、2个p轨道未参与杂化。

sp3杂化轨道排列成正四面体,sp2杂化轨道排列成平面三角形,sp轨道常采用直线型排列方式。

杂化轨道与临近原子的原子轨道或者杂化轨道重叠形成σ键;多重键可以认为是一个σ键加上一个π键(双键)或者一个σ键加上两个π键(三键);π键是由相邻的sp2或者sp杂化的原子中未参与杂化的p轨道重叠形成的。

分子轨道理论:双原子分子分子轨道理论考虑分子里所有原子轨道可能的重叠方式,以离域键的形式描述原子的结合。

两个原子轨道重叠形成的分子轨道能够覆盖整个分子。

原子轨道能够同相重叠(有效重叠)形成能量较低的成键分子轨道,或者异相重叠(无效重叠)形成能量较高的反键分子轨道。

在成键分子轨道中原子核之间的电子云密度最大,而在反键分子轨道里原子核之间包含一个电子云密度为零的节点。

所形成轨道的相对能量显示在分子轨道图上,电子按照原子轨道能级图里所用的相同的规则填入分子轨道能级图里。

简单双原子分子的键级可以通过如下公式计算得到:键级=1/2(成键轨道上的电子数—反键轨道上的电子数)键级一般是1,2或者3,但是也有可能存在非整数键级。

分子轨道理论能够解释O2分子的顺磁性这个实验现象,这是价键理论所不能达到的。

不过想要解释其他双原子分子的实验性质,轨道组合、s原子轨道和pz原子轨道的重叠必须考虑在内。

核心概念电负性的周期趋势通过这个趋势,可以由元素在周期表中的位置估计所成极性键的强弱,也可估计键中哪一个原子的电负性最大。

绘制路易斯结构的方法路易斯结构反映了分子或离子中价电子的分布情况。

该方法下画出的分子结构使更多的原子拥有八隅体稳定构型。

(1)每一个原子用它的元素符号来表示。

(2)连接两个元素符号的线表示被两个原子共享的电子对。

(3)路易斯结构式中只出现价电子。

(4)元素符号周围的点表示该原子的未成键电子,未成键电子通常成对出现并且自旋相反。

形式电荷通过分配形式电荷,可以选择出分子或离子的最佳路易斯结构。

决定共振结构的方法通过分配原子间的多重键,可以达到优化键的目的。

VSEPR理论当路易斯结构已知时,这个理论可用来预测分子或离子的几何构型。

(1)画出分子的路易斯结构式。

(2)数清中心原子周围的成键电子对和孤对电子对的对数,然后用下表确定电子对的最佳几何形状。

价层电子对的对数电子对的几何构型2 线形3 平面三角形4 四面体5 三角双锥体6 八面体(3)修正了几何构型之后,如果必要,可以考虑电子对之间的互斥作用影响,互斥作用的大小取决于它们是成键电子对(BP)还是孤对电子对(LP)。

互斥力大小有如下规则:LP-LP > BP-LP > BP-BP杂化轨道杂化轨道有助于解释分子中的键,尤其可以使分子构型合理化。

分子轨道图通过把电子填入到分子轨道图中,可以使简单的双原子分子的键级与实验结果相一致。

思考题及习题3.1 写出下列元素完整的电子构造,判断那个电子是成键电子。

(a)O (b)P (c)B (d)Br3.2 请描述一个氢原子和一个碘原子构成HI分子的成键过程,并画出轨道重叠图。

3.3 写出氢元素与周期表中第一主族元素形成的双原子分子,描述LiH中的键并画出轨道重叠图。

3.4 对于以下成对的元素,试判断在共价键中那种元素容易吸电子。

(a)C和N (b)S和H (c)Zn和I (d)S和As3.5 用δ+/δ-来标出下列键极性的方向。

(a)Si-O (b)N-C (c)Cl-F (d)Br-C3.6 按键极性的大小排列下列分子:H2O、NH3、PH3和H2S。

3.7 从元素Ca、C、Cu、Cs、Cl和Cr)中选取元素组成离子化合物,说明每种化合物是否形成了稳定的阴离子和阳离子。

3.8 以下是几种钡元素和氧元素可能形成的离子化合物:Ba+O–、Ba2+O2–,Ba3+O3–。

(a)哪一种具有最大的晶格能?(b)形成哪种离子所需的能量最低?(c)哪种化合物实际存在?并说明为什么。

3.9 写出下列物质中的价电子数。

(a)H3PO4(b)(C6H5)3C+(c)(NH2)2CO (d)SO42–3.10 将下列分子式转换成分子框架,计算每个分子构建框架所需的价电子数。

(a)(CH3)3CBr (b)(CH3CH2CH2)2NH (c)HClO3(d)OP(OCH3)33.11 确定NH3、NH4+、H2N–的路易斯结构。

3.12 用标准步骤逐步确定H3CNH2、CF2Cl2、OF2的路易斯结构。

3.13 确定下列多原子离子的路易斯结构,画出所有可能的共振结构并标出形式电荷数。

(a)NO3–(b)HSO4–(c)CO32–(d)ClO2–3.14 画出分子CF2Cl2、SiF4、PBr3的构型并命名3.15 画出1,2-二氯乙烷(ClH2CCH2Cl)的球棍模型来表示它的几何构型。

3.16 画出二甲基氨的路易斯结构式,确定其几何构型并绘制出球棍模型,类似于氨分子上的氢被甲基所取代。

3.17 命名中心原子有如下特征的分子形状。

(a)2个孤对电子和3个配体;(b)5对电子对,其中1对是孤对电子对;(c)3对电子对,没有孤对电子对;(d)5配体6对电子对。

3.18 由碘和氯组成的三种化合物ICl、ICl3、ICl5,确定它们的路易斯结构,判断分子构型,并画出每个化合物的球棍模型。

3.19 判断物质SO2、SbF5、ClF4+、ICl4–的分子构型和理论键角。

3.20 确定下列化合物的路易斯结构式,判断哪种化合物具有偶极矩。

对具有偶极矩的分子画出其球棍模型并用箭头标明偶极矩的方向。

(a)SF4(b)H2S (c)XeF2(d)GaCl3(e)NF33.21 二氧化碳没有偶极矩,但是二氧化硫的偶极矩μ=5.44×10-30C∙m。

试用路易斯结构来解释两者偶极矩的差异。

3.22 分子PF5、CH3I、BrF5中哪个的键角最有可能与VSEPR理论相背离?画出这个分子的草图,对相背离的情况进行说明。

3.23 利用表3.2对下列键的强度从低到高排列,并找出使键增强的最重要原因:C≡C、H-N、C=O、N≡N和C-C。

3.24 请描述氢原子和氯原子在HCl中键的形式,画出轨道重叠图。

3.25 在三氟化锑中键角是87°。

画出轨道重叠作用后的Sb-F键,描述SbF3中的键。

3.26 试命名由下列原子轨道组成的杂化轨道。

(a)3s和三个3p轨道(b)2s和一个2p轨道3.27 判断(CH3)2N H、S O2、C S2化合物中粗体字标出的原子在其中的杂化形式。

3.28 描绘丙酮溶剂(CH3)2CO中的键,画出所有键中轨道重叠的草图。

3.29 几种碳的化合物1,4-戊二烯、1-戊炔和环戊烯的分子式都是C5H8,运用电子对数目和杂化方式画出三种分子的成键图。

(a)(b)(c)3.30 判断下列轨道进行重叠时是形成σ键、π键还是不成键,试画出轨道草图,假定键位于z轴。

(a)2p z和2p z(b)2p y和2p x(c)sp3和2p z(d)2p y和2p y3.31 CNO可以形成两种不同的多原子阴离子氰酸根CNO–和异氰酸根NCO–,分别画出它们的路易斯结构式、包括等价共振式,并标出有效电荷。

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