3.关于共价键的几个问题PPT课件

Cr C O
在Cr(CO)6中既有配键, 又有反馈键, 这两种 键结合在一起,称为-配键,也称电子授受键。
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4. 有机金属配合物
(1). 不饱和烃配合物——配合物的结构 在这类配合物中, 配体为不饱和烃(如烯、炔烃 等), 采用侧基配位, 一般都含有-配键,即电子授受 键。 (a)金属-乙烯配合物 第一个合成的有机金属配合物蔡塞盐—— K[PtCl3(C2H4)], 就是金属-乙烯配合物。在工业上 这类配合物的应用是络合催化,如乙烯氧化制乙醛。
除形成配键外, 有些配体同时与中心离子 形成π配键, 这样的配键称为-配键,如下图:
M
CO
配键
配键
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3.-键和羰基配合物的结构
一氧化碳与过渡金属离子形成的配合物称为 羰基配合物。CO与过渡金属配位有两种方式:
C M (侧基配位) OC M(端基配位)
O 羰基配合物中CO主要是以C一端端基配位。
*iii. 原子轨道的对称性要匹配 要有效形成共价键, 两个原子轨道的对称性
要匹配, 否则不能有效形成分子轨道。可有下图 看出:
a
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b
c
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二. 双原子分子的能级及结构
1. 组态、键级: 双原子分子的化学键称为双原子键。
(1)组态:电子在分子轨道上的分布叫做分子 的电子组态。如: H2+为11s1, H2为11s2, He2+为 11s211s*1, He2为11s211s*2。
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三. 共轭分子的结构及大 键的形成条件
1.大 键及共轭分子的结构
在共轭分子中, 存在着大 键, 处在这些 键
上的电子是在整个分子骨架中运动。因此, 这些
分子中的键是离域的, 称为离域键。具有离域
键呈现共轭效应的分子称为共轭分子, 如丁二烯
分子就是共轭分子:
H
H
H C
CC C 0.146nm H
32p
C2 11s 211s*2 22s2 22s*2 12p4 N2 11s 211s*2 22s2 22s*2 12p4
12p 22s*
32p2
N2分子的 32P轨道
22S
12p* 12p
N2分子的 12P轨道
11s*
20N21/23特/10 别稳定的原因图示
11s
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ii. 同核双原子O2, F2 它们的能级如右图,
第三讲： 关于共价键的几个问题
一、共价键的形成条件 二、双原子分子的能级及结构 三、共轭分子的结构及大 键的形成条件 四、各种形式的配位键 五、多中心键与缺电子分子结构 六、键的光解
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一. 共价键的形成条件
1.共价键 共价键可以认为是原子通过共用电 子(对)而形成的化学键, 从理论上, 可以认为是两个 原子轨道相互重叠形成共价键。在重叠时, 两个原 子轨道形成了分子轨道, 其中一个是成键的, 另一 个是反键的, 若只有2个参与成键的电子, 则全部填 在成键轨道上 , 形成稳定的化学键。如下图:
11s
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分子的顺磁性和反磁性问题:
若分子中有未成对的单个电子, 这种分子就 是顺磁性分子。
若分子中没有未成对的单个电子, 即所有电 子都是成对的, 这种分子就是反磁性分子。
注意: 从磁性角度来说, 分子不是顺磁性就是 反磁性的。另外, 铁磁性物质是一种特殊的顺磁 性物质。
例如: NO 是顺磁性的, O2是顺磁性的, N2是 反磁性的, C2是反磁性的, B2是顺磁性的。
H 0.135nm H
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丁二烯分子成键情况如下图所示:
H
HC
H CH
C H
CH
存在离域键的分子很多, 如苯、萘、CO2 、 石墨、甲酸、 BF3 、苯酚等。
思考题: 请指出HN3分子的成键情况。
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2.离域键形成的条件、类型
(1)离域键形成的条件: ①形成键的原子必须在同一个平面上, 且 每个原子提供一个彼此平行的p轨道; ②总的电 子数小于参与形成离域键的p轨道数的两倍。 离域键用符号nm表示, n是形成键的原子 数, m是电子的总数, 例如丁二烯是44离域键; 萘分子是1010离域键。
(2)键级: 键级 nn*
2 He2基态的键级为零, 其最低激发态键级为1。
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(b) 双原子分子的能级
32p*
i. 同核双原子Li2～N2 Li2 11s 211s*2 22s2
12p*
Be2 11s 211s*2 22s2 22s*2 B2 11s 211s*2 22s2 22s*2 12p2
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四.各种形式的配位键
1.配键
对H2O、NH3等配体, 当与中心离子形成配位 键时, 该配位键是配体的孤对电子与中心离子的
空杂化轨道形成的, 这样的配位键就是配键。 请注意，π键也可以作为供电子配体形成
配键，如乙烯与Pt形成的配键如下：
CH2 Pt
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CH2
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2. -配键
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2.共价键的形成条件
i. 最大重叠原则: 要有效形成共价键, 原子轨道 必须最大程度重叠。这决定了共价键的方向性。 下图中, (a)符合最大程度重叠, (b)则不是。
(a)
(b)
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ii. 能量相近原则 要有效形成共价键, 两个原子轨道的
能量要相近, 否则不能有效形成分子轨 道。可有右图看出:
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(2)离域键的类型
对于离域键nm, 根据n和m的大小关系, 可 以分为:
(a)正常离域键(n=m): 如苯分子为:66; 丙 烯醛CH2=CH－CH=O是:44;ห้องสมุดไป่ตู้NO2是:33。
(b)多电子离域键(n<m): 如CO32－为: 46; 氯代乙烯是34。
(c)缺电子离域键(n>m): [CH2=CH-CH2]＋ 为: 32; 三苯甲基阳离子含有1918键。
请写出O2, F2的电子组 态, 计算出其键级。
请注意: B2, O2是顺 磁性分子, 但Li2, C2, N2, F2是反磁性分子。
另外, 异核双原子
分子CO和NO能级次
序与N2类似, 因此可与 N2比较来讨论它们的 结构。
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32p*
12p*
12p*
12p
32p 22s*
12p
22S 11s*
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成键分子轨道: 比形成它的能量最低的原子轨道的能量还
要低的分子轨道, 就是成键轨道。
反键分子轨道: 比形成它的能量最高的原子轨道的能量还
要高的分子轨道, 就是反键轨道。
特别注意: 除了常见的双电子共价键外, 还有 单电子共价键及三电子共价键, 如:
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H2+
H2
He2+