离 子 化 合 物 的 结 构 化
结构化学(第二节)
26
② 形成共价键时，在可能范围内原子轨道之间必须 沿电子云密度最大的方向进行重叠。这是因为成键 电子的原子轨道重叠越多，其电子云密度也越大， 形成的共价键越牢固。这就是共价键的方向性。 例如，当H的1s电子和Cl的一个未成对3p电子（譬 如3px）配对形成共价键时，必须沿着x轴的方向才 可能达到电子云最大程度的重叠 。此例中x轴方向 就是键轴方向。
H—H Cl—Cl H—Cl N≡N
这种原子间靠共用电子对结合起来的化学键叫 做共价键（covalent bond）。 通过共价键形成的化合物叫共价化合物 （covalent compound）。
15
1927年，英国物理学家海特勒（W. Heitler）和 德国物理学家伦敦（F. London）首次用量子力学方 法处理氢分子结构，在现代量子力学的基础上说明 了共价键的本质，进而发展成现代化学键理论。 用量子力学方法处理分子体系的薛定谔方程很复 杂，严格求解经常遇到困难，必须采取某些近似假 定以简化计算。由于近似处理方法不同，现代化学 键理论产生了两种主要的共价键理论。
2
一、离子键 1．离子键的形成 1916年，德国化学家柯塞尔（W. Kossel）提出了离 子键理论，解释电负性差别较大的元素间所形成的 化学键。
离子键形成过程的能量曲线
3
当带有相反电荷的离子彼此接近时,通过静电吸引， 逐渐靠近，并使体系的总能量不断降低。但当两 个或多个异性离子彼此相吸达到很近的距离时， 正负离子的电子云之间，以及它们的原子核之间 的斥力将随着核间距的缩小而迅速变大，并使整 个体系的能量也迅速增大。当原子核间的距离达 到某一个特定值时，正负离子间的引力和斥力达 到平衡，体系的总能量降至最低。此时体系处于 相对稳定状态，正负离子间形成一种稳定牢固的 结合，即形成了化学键。这种由正负离子间的静 电引力形成的化学键称为离子键。 通过离子键形成的化合物或晶体，称为离子化合 物或离子晶体。
有机化合物的芳构化反应机理是什么
有机化合物的芳构化反应机理是什么在化学的广阔领域中，有机化合物的芳构化反应是一个引人入胜且具有重要意义的研究课题。
那么，究竟什么是有机化合物的芳构化反应机理呢？让我们一起来揭开这神秘的面纱。
要理解芳构化反应机理，首先得清楚什么是芳香性。
简单来说，具有芳香性的化合物通常具有特殊的稳定性和一些独特的化学性质。
它们往往具有一个平面的环状结构，环上的π电子能够高度离域，形成一个连续的共轭体系。
芳构化反应，就是将一些非芳香性的有机化合物转化为具有芳香性结构的过程。
这个过程可不是一蹴而就的，而是通过一系列复杂而有序的步骤来实现的。
一种常见的芳构化反应是通过环化和脱氢来完成的。
比如说，一些链状的不饱和烃在一定的条件下，可以先发生环化反应，形成环状结构。
然后，通过脱氢，也就是去掉氢原子，使得环上的电子云分布更加均匀，从而形成稳定的芳香环。
在这个过程中，催化剂往往起着至关重要的作用。
催化剂能够降低反应的活化能，使得反应更容易进行。
不同的催化剂可能会导致反应的路径和速率有所不同。
以铂、钯等贵金属为催化剂的芳构化反应为例。
这些催化剂能够提供活性位点，吸附反应物分子，并促进它们之间的相互作用。
在反应中，反应物分子会在催化剂表面发生吸附和解离，形成中间产物。
这些中间产物会进一步发生反应，最终生成芳香性化合物。
除了催化剂，反应条件如温度、压力、溶剂等也会对芳构化反应机理产生影响。
较高的温度通常有助于脱氢反应的进行，从而促进芳香环的形成。
而适当的压力和合适的溶剂则可以改善反应物的溶解性和传质过程，提高反应的效率。
另一种常见的芳构化反应机理是通过重排来实现的。
一些原本不具有芳香性的化合物，在特定条件下，分子内部的原子或基团会发生重排，从而形成具有芳香性的结构。
比如说，在某些酸催化的条件下，醇可以发生脱水反应，形成碳正离子。
这个碳正离子可能会发生重排，形成更加稳定的芳香性结构。
在有机合成中，芳构化反应具有广泛的应用。
它可以用于合成各种芳香族化合物，如苯、萘、蒽等。
2022年第36届中国化学奥林匹克(初赛)试题参考答案
第36届中国化学奥林匹克(初赛)试题参考答案第1题（10分）根据要求和所给条件，书写反应方程式。
1-1 为获得性能良好的纳米材料，利用团簇化合物K12Si17和NH4Br反应制备纳米硅。
1-1K12Si17 + 12NH4Br = 12KBr + 17Si + 6H2 + 12NH3（2分）1-2 硒代硫酸根在酸性条件下被一定浓度的H2O2氧化，主产物与硫代硫酸根被I2氧化的产物相似。
1-22SeSO32- + H2O2 + 2H+ = Se2S2O62- + 2H2O（2分）1-3 单质碲(Te)和AsF5在溶剂SO2中按计量比6 : 3反应，主产物为灰色抗磁性固体，其阴离子为八面体结构。
1-36Te + 3AsF5 = AsF3 + Te6[AsF6]2（2分）1-4 利用XeF2和溴酸根溶液反应制备高溴酸根。
1-4 XeF2 + BrO3- + 2OH- = BrO4- + 2F- + Xe + H2O（2分）1-5 钼酸钠(Na2MoO4)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)混合溶液在水热条件下强酸性介质中发生反应，制备二维材料MoS2。
（提示：分离MoS2后的酸性溶液中加入BaCl2，出现白色沉淀。
）1-54MoO42- + 9CH3CSNH2 + 15H+ + 6H2O = 4MoS2 + SO42- + 9CH3COOH + 9NH4+（2分）第2题（7分）高压碳酸盐化学常温常压下，碳酸根通常以分离的CO32-基团形式存在，但在高压下可发生聚合，甚至改变配位方式形成类似于硅酸根及其多聚阴离子的结构。
2-1 在20 Gpa高压下，用激光加热SrCO3和SrO的混合物，得到组成为Sr3CO5的物质，其结构类似于钙钛矿ABX3，其中BX6八面体共顶点连接，写出Sr3CO5中分别对应于A、B、X的离子(须注明电荷)。
2-1 A CO44- B O2-X Sr2+（每个1分）2-2 在82 ~ 138 Gpa的高压下，MgCO3中碳酸根形成环状三聚体(C)，画出C的结构示意图。
结构化学第六章..
二、d轨道的能级分裂
配体所形成的负电场对中心d电子起作用，消除d轨道的简并。
分裂的根源:(1)d轨道具有明显的角度分布。
(2)d轨道所在的配位场不是球形对称的。
1、正八面体配位场(Oh):
在正八面体配合物中，金属离子位于八面体中心，六 个配位体分别沿着三个坐标轴正负方向接近中央离子。
z y 3 2 4 5 6 1 x
四碘合汞（ll)酸 六氟合硅(IV)酸钾 二硫酸根合钴(II)酸钾 氯化二氨合银(I) 二水合一氯化二氯四氨合铬 (III) 三氯一氨合铂(II)酸钾 三氯五氨一水合钴(III) 四硫氰根· 二氨合铬(Ⅲ)酸铵
五、配合物和配体的分类
MLn 称单核配合物
中心原子(离子)M： MmLn 称多核配合物
M—M 称原子簇合物
配位数 5－－三角双锥或四方锥形
配位数 6－－八面体或三棱柱
表6.1
配位化合物 配位数 [Hg(NH3)2]2+ [Au(CN)2] [CuCN3]2Ni(CO)4 [Zn(NH3)4]2 [Ni(CN)4]2[PtCl4]2Os(CO)5
－
若干配位化合物所采取的几何构型
几何构型 直线型 直线型 平面三角形 四面体 四面体 平面正方形 平面正方形 三角双锥 对称性 配位化合物 配位数 几何构型 对称性 Dh Dh D3h Td Td D4h D4h D3h [Ni(CN)5]3[SbF5]2[CoF6]3- [Fe(CN)6]3Cr(CO)6 [ZrF7]3Re(S2C2Ph2)3 [Mo(CN)8]45 5 6 6 6 7 6 8 三角双锥 四方锥 八面体 八面体 八面体 五角双锥 三棱柱 十二面体 D3h C4v Oh Oh Oh D5h D3h D2d
聚合物结构的三个层次
1.1 聚合物结构的三个层次近程结构——系指单个大分子链内部一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结决定聚合物性能的根本性物质基础，亦是决定远程结构和凝聚态结构的重要因素。
远程结构——系指由数目众多的结构单元组成的单个大分子链的长短及其在空间存在的各种形态（是直链还是有支链？是刚性的还是柔性的？是折叠状，还是螺旋状的？）。
凝聚态结构——系指聚合物在宏观上所表现出的分子凝聚结构类型。
包括非晶态、结晶态、 取向态、液晶态、织态结构，前四个描述是聚合物的堆砌方式，织态为不同聚合物分子链或与添加剂间的结合和堆砌方式，以结晶态和非晶态最常见。
分子链结构是决定聚合物性质最基本、最重要的结构层次。
熔点、密度、溶解性、溶液或熔体的粘度、粘附性能很大程度上取决于分子结构;而凝聚态结构是决定聚合物材料和制品的使用性能，尤其是力学性能的重要因素。
关于化学结构与物理结构的确切划分，普遍认同的是 H.G.Elias 提出的界定原则：化学结构：除非通过化学键的断裂，即同时生成新的化学键才能够产生改变的分子结构。
聚合物结构中所包括的结构单元的组成及其空间构型属于化学结构。
物理结构：将大分子内部、之间或者基团与大分子之间的形态学表述。
取向、结晶和分子链的构象则属于物理结构 1.2 大分子链的近程结构大分子链的近程结构包括结构单元的化学组成，连接方式、结构异构、立体异构、以及共聚物的序列结构等五个主要方面。
1.2.1 结构单元的化学组成结论1：聚合物的近程结构，即结构单元的化学组成和结构是决定其远程结构和凝聚态结构以及聚合物性能最重要的决定性因素。
尼龙-66、PET 、PBT ～缩聚物， PP 、PS 、PMMA 、PB ～加聚物 归纳表中三条主要规律：1）杂链聚合物（多为缩合聚合物）与碳链聚合物（多为加成聚合物）相比较，前者的各项物理性能均优于后者； 2）在碳链聚合物中，侧基带有极性基团的PVC 和带有苯基的PS 的相对密度和熔点均高于非极性和低位阻侧基的PE 和PP ； 3）缩聚物尼龙和涤纶等的相对密度、熔点、强度和使用温度均普遍高于一般加聚物。
原子的离子化和离子化合物
原子的离子化和离子化合物原子是组成物质的基本单位，它们通过不同的方式与其他原子相互结合，形成了各种化合物。
离子化是其中一种重要的结合方式，它涉及到原子的电荷转移和形成带电粒子的过程。
本文将探讨原子的离子化过程以及离子化合物的性质与应用。
一、原子的离子化在化学反应中，原子可以通过接受或者失去电子来达到稳定态。
通过这个过程，原子可以形成带正电荷或者带负电荷的带电粒子，分别称为正离子和负离子。
原子失去电子形成正离子的过程称为氧化，而原子获取电子形成负离子的过程称为还原。
离子化过程可以通过离子键的形成来实现。
离子键是由正离子和负离子之间的电荷吸引力所产生的化学键。
正离子通常来自金属元素，它们在化学反应中失去一个或多个电子，变成带正电荷的离子。
负离子通常来自非金属元素，它们在反应中获取一个或多个电子，变成带负电荷的离子。
通过正离子和负离子之间的吸引，形成稳定的晶体结构，即离子化合物。
二、离子化合物的性质离子化合物具有独特的化学和物理性质。
以下是一些常见的性质：1. 高熔点和沸点：离子化合物通常由大量的正离子和负离子组成，它们之间的离子键非常强，需要大量的能量才能破裂。
因此，离子化合物通常具有较高的熔点和沸点。
2. 良好的导电性：在固态中，离子由于位置固定，无法传导电流。
但是，一旦熔化或溶解在水中，离子可以自由移动，并且能够导电。
这是因为离子在溶液中可以形成电离，使电流能够通过导电性。
3. 溶解性：离子化合物通常具有较高的溶解度，特别是在极性溶剂中，如水。
这是因为极性溶剂分子能够与离子之间的电荷发生相互作用，从而使离子分散在溶液中。
4. 晶体结构：离子化合物通常以晶体形式存在，其中正离子和负离子以特定的方式排列。
这种排列形成了一个稳定的晶体结构，使离子化合物具有良好的结晶性和透明性。
三、离子化合物的应用离子化合物在日常生活和工业中有广泛的应用。
以下是一些例子：1. 盐：盐是最常见的离子化合物之一，在食物制作和调味中起到重要的作用。
无机化学 第十一章配合物结构
② 先阴离子配体，后阳离子和中性配体；
K[PtCl3NH3] 三氯· 氨合铂（Ⅱ）酸钾 配体数目(一、二、三等) →配体名称→合→中心 离子名称(氧化态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等)
③ 同类配体，按配位原子元素符号的字母顺序排列：
[Co(NH3)5H2O]Cl3
三氯化五氨· 水合钴(Ⅲ)
④ 同类配体而且配位原子相同时，则将含较少原子数
(2)[ 内界 ] 命名顺序:
配体数目(一、二、三等) →配体名称→合→中心 离子名称(氧化态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等)
[Co(NH3)6]Cl3 [Cu(en)2]SO4 H2[SiF6] [Cu(H2O)4]2+
三氯化六氨合钴(Ⅲ) 硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ) 六氟合硅(Ⅵ) 酸 四水合铜(Ⅱ)配离子
(3) 多种配体共存时排列顺序 ① 先无机配体，后有机配体； [PtCl2（Ph3P）2] 二氯· 二（三苯基膦）合铂（Ⅱ）
一般若分子无“对称面”或“反演中心”，则 有对映异构体。 ①Mabcd四面体分子有对映体； ②平面正方形配合物某配体中含有手性C、N、P，As 则有对映体； ③八面体没有σ或i，则有对映体。
m C A A B CC AA AA MM BB CB BC A A M B C M C M B C A A
轨道,可以和CN-离子充满电子的pz轨道重叠，而形
成离域∏98键,增强了[Ni(CN)4]2-配离子的稳定性。
Ni 2 +
CN
N C Ni C N C C
N
2Ni(CN)4
N
价键理论的应用和局限性 价键理论可用来： 1、解释许多配合物的配位数和几何构型。 2、可以说明含有离城键的配合物特别稳定。 3、可以解释配离子的某些性质，如[Fe(CN)6]4-(低 自旋型配离子)配离子为什么比[FeF6]3-(高自旋型配离 子)配离子稳定。 价键理论的局限性： 1、价键理论在目前的阶段还是一个定性的理论， 不能定量地或半定量地说明配合物的性质。 2、不能解释每个配合物为何都具有自己的特征光 谱，也无法解释过渡金属配离子为何有不同的颜色。 3、不能解释过渡金属离子的配合物的稳定性随中 心离子的d电子数的变化而变化。
聚合物的聚集态结构全解
内聚能
内聚能密度
内聚能（cohesive energy）：
把1mol的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需
Axes Axial angles a=b=c =b=g=90 a=bc =g=90; b=120 a=bc =b=g=90 a=b=c =b=g90 a bc =b=g=90 a bc =g=90; b90 a bc bg90
(3) 晶面和晶面指数
二、聚合物的晶体结构
• 等同周期(或称纤维周期)：高分子晶体中，在 c 轴
单晶：短程有序性和长程有序贯穿整块晶体；
外观：多面体、规则外形且各相异性
孪晶：长程有序在某一平面上发生转折，另一部分也具
有长程有序外观：规则的几何外形
多晶：整个晶体有多个取向不同的晶粒（单晶和弯晶）
组成,外观：无多面体的规则外形且各向同性
非晶：只具有近似的短程有序而不具有长程有序的固体
10埃~20埃存在着几个链段的局部的平行排列； 高分子链的形态是相互穿透的
聚合物的聚集态结构全解
凝聚态(聚集态)与相态
• 凝聚态：物质的物理状态, 是根据物质的分子运动在 宏观力学性能上的表现来区分的, 通常包括固、液、 气体（态），称为物质三态
• 相态：物质的热力学状态，是根据物质的结构特征和 热力学性质来区分的，包括晶相、液相和气相（或态）
• 一般而言，气体为气相，液体为液相，但固体并不都 是晶相。如玻璃(固体、液相)
图4等规PS的衍射曲线
2θ
等规立构PS既有尖锐的衍射峰，又有很钝的衍射降。
中级无机化学习题答案
中级无机化学习题答案。
子原氧基羟非同相有应断判值aKp据根)1( 答解7为约5加增值aKp-4OP2H 2为约值aKp 子原氧基羟非个一4OP3H 2 。
21为约aKp-24OPH案答考参题习后课章一第碱斯易路是些哪酸斯易路是些哪中物合化列下.1 2lCnS 2)3ON(gH OC 2OC 2lCeB 3HP -4HB2lCnS 2)3ON(gH OC 2OC 2lCeB 酸斯易路答解2lCnS OC 3HP 碱斯易路碱轭共和酸轭共的种物列下出写.2-4OSH IH O2H 2HN 2HN碱轭共酸轭共答解-2HN +4HN 3HN-2HN 3HN -2HN -HO +O3H O2H-I IH -24OS 4OS2H -4OSH。
由理明说并强较性酸个一哪中对各列下.3+3]6)O2H(aG[和+3]6)O2H(lA[ )b( +2]6)O2H(eF[和+3]6)O2H(eF[ )a( 4OlCH和3OlCH )d( 4)HO(eG和4)HO(iS )c( 4OS2H和4OP3H )f( 4OnMH和4OrC2H )e(+2]6)O2H(eF[和+3]6)O2H(eF[ )a( 答解大力能子电引吸高荷电子离心中者前性酸斯易路解离易+H 大力能化极的O对高荷电子离心中者前性酸子质+3]6)O2H(aG[和+3]6)O2H(lA[)b(低量能道轨d 小径半子离心中者前性酸斯易路解离易+H 大力能化极的O对小径半子离心中者前性酸子质4)HO(eG和4)HO(iS )c(低量能道轨d 小径半子离心中者前性酸斯易路解离易+H 大力能化极的O对小径半子离心中者前性酸子质4OS2H和4OP3H )f( 4OnMH和4OrC2H )e( 4OlCH和3OlCH )d( 。
强越性酸多子原氧基羟非者后为均则规gniluaP 用应.4构结的)0.2=aKp(2OP3H 和)08.1=aKp(3OP3H、)21.2=aKp(4OP3H断判)1( 。
配合物的立体化学
O
O
N
N
N
N
Co
Co
O
N
O
O
O
N
mer-
f ac-
[Co(gly)3]（Hgly = 甘氨酸）
2、2 配合物得异构现象
2、 构象异构
[Cr(en)3][Ni(CN)5]1、5H2O:三角双锥 & 四方锥 [NiBr2(EtPPh2)2] :四面体(顺磁性) & 平面型(抗磁性)
3、 配体异构
可以互相讨论下，但要小声点
2、1 配合物得空间结构
5. 配位数5 构型:三角双锥(TBP)、四方锥(SP),常见于第一过渡系
三角双锥: d0、d8-d10电子组态,如: [Fe(CO)5]、[CdCl5]3-、[CuI(bpy)2]、 [CoH(N2)(PPh3)3] 等
四方锥: [VO(acac)2]、[NiBr3(PEt)2]、[MnCl5]3- 、[Cu2Cl8]4-等
双帽十二面体 (D2)
实例
[Mo(CN)6]4[Zr(ox)4] [TaF8]3[ReF8]3[UO2(acac)3]-
中心原子 d电子数
d2 d0
d0 d2
d0
[TeH9]2-
d0
[La(H2O)9]3+
d0
[Er2(Glu)2(NO3)2(H2O)4](N 4f6 O3)2·5H2O
[B-12-C-4]Pr(NO3)3
2、1 配合物得空间结构
10. 配位数10 构型:双帽四方反棱柱 (D4d)、双帽十二面体 (D2)、十四面体 (C2v)
2、1 配合物得空间结构
11. 更高配位数 配位数11:罕见,单帽五角棱柱体 / 单帽五角反棱柱体,[Th(NO3)4(H2O)3] 配位数12:二十面体,(NH4)3[Ce(NO3)6] 配位数14:双帽六角反棱柱体,多与U有关
常见九种典型的晶体结构
TiSe2, TiTe2, SnS2, MnI2, NiTe2, PdTe2, PtS2,
CdI2, MgI2, CaI2, CoBr2, FeBr2, FeI2, ZrS2,
ZrSe2, MnBr2等。 具有反CaI2结构的物质有：
Ag2F，B2O， Ni2C
4 萤石结构
空间群：Fm3m，立方面心结构。 Ca分布于晶胞的角顶及面心；F分布在晶胞8等分 之后每个小立方体的中心。
BaTiO3 NaWO3 CaSnO3 CsPbO3 KZnF3
NaNbO3 LaVO3 BaZrO3 KFeF3 PbCsCl3
更有意义的是具有钙钛矿衍生结构的物质
如PbTiO3
(1) Pb-O键 长不相等。 中间的4个 为2.80A， 下面的4个 为2.51A， 上面的4个 为3.24A
物质名称 化学式 金刚石 C 0.3567 10 单晶硅 Si 0.5431 7 锗 Ge 0.5623 6 α锡 Sn 0.6489 5
a0/nm
H
D / g/cm3 颜色 熔点(‴)
主要用途
3.51 无色 3550
超硬材料
2.336 黑色 1410
半导体材料
5.47 淡灰色 958
半导体材料
5.77 白色 937
具有尖晶石型结构的部分物质
Fe3O4 γ -Fe2O3 VMn2O4 LiTi2O4 NiAl2O4 CoAl2O4 ZnAl2O4 Co3O4 GeCo2O4 NiGa2O4 Co3S4 TiZn2O4 VZn2O4
MgGa2O4 NiCo2S4
MnFe2O4 MnTi2O4 MgFe2O4 ZnCr2O4 Ti Fe2O4 CoCr2O4
阴离子配位立方体：全部共棱形成萤石结构。 [CaF8] 配位立方体沿3维方向相间排列而成。
理学结构化学基础
本节内容：
1、离域分子轨道和离域键 2、定域分子轨道和定域键 3、离域和定域轨道的关系 4、杂化轨道理论应用
第20页/共145页
1.离域分子轨道和离域键
多中心的分子轨道称为离域分子轨道，相应的化学键称为离域键或非定域键。 分子轨道理论在本质上是非定域的，也就是分子中的波函数遍及整个分子，原 则上它由组成该分子的所有原子轨道的线性组合而成。
第28页/共145页
上式中，各原子轨道组合系数的正负可由下图中的原子轨道重叠位向看出： CH4的非定域分子轨道组合图：
由上图可知：碳的2s轨道是球形对称的，它和四个氢的1s轨道发生正的重叠， 因此，在Ψ1中H的1s轨道均取正号能能能；级级级碳相相 相的同同同2P的的的x简轨简简并道并并轨正轨轨道端道道和H原子a、b同侧，它
4、键对只包括形成σ键的电子对，不包括形成π键 的电子对，即分子中的多重键皆按单键处理。π键虽 然不改变分子的基本构型，但对键角有一定影响， 一般是单键间的键角小，单一双键间及双－双键间 键角较大。
第2页/共145页
推断分子或离子的空间构型的具体步骤：
(1) 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) ：
53
三角双锥 XeF2
直线形
第7页/共145页
孤对电子占据的位置：
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形的某个 顶点？原则：斥力最小。
例如：SF4 VP=5 LP=1 F
SF
F F
LP－BP(90o)
3
F F
S F
F
2 结论：LP占据水平方向三角形, 稳定分子 构型为变形四面体(跷跷板形)
(2) 确定电子对的空间构型：
化学原理5配合物结构682606192
例：[PtCl3NH3]-
三氯 ·氨合铂(II)离子
[CoCl(SCN)(en)2]+ 一氯 ·硫氰酸根 ·二
(乙二胺)合钴(III)离子
当中性分子不止一种时，则按配位原子 元素符号的拉丁字母顺序排列
[Co(NH3)5H2O]3+ 五氨·水合钴（Ⅲ）离子
(2) 含配位阴离子的配合物的命名
命名次序为：①配体 ② 中心原子 ③ 外界 的金属离子。在②和③之间加“酸”字。
自旋磁矩 自旋运动
磁性
电子
轨道磁矩 轨道运动
磁 性：物质在磁场中表现出来的性质. 顺磁性：被磁场吸引，如O2, NO, NO2. 反磁性：被磁场排斥 铁磁性：被磁场强烈吸引. 例：Fe，Co，Ni. 磁 矩： (B.M.) 玻尔磁子.
反磁性 (diamagnetism)
反磁性物质没有永久磁矩 例： 大多数有机物、He、Ne
配合物的命名
基本原则：
(1) 配离子（即方括号内的部分）
命名次序：①配体②中心原子。在①和 ②之间加“合”字。
配体的数目用汉字写在配体名称的前面， 中心原子的氧化数用罗马字写在中心离子后 面，并加括号。
例： [Co(NH3)6]3+ 六氨合钴(III)离子
如有两种或两种以上配体时，首先写阴离 子，再写中性分子，中间加“ · ”分开。若有多种 阴离子，则先写简单的，再写复杂的，最后写 有机酸根离子。
SiO2，Al2O3，CO2碱土金属盐
顺磁性 (paramagnetism)
H
m=0
m>0
电子自旋运动与轨道运动偶合产生永久磁矩
例： O2，NO，金属，有机自由基 过渡金属配合物：Cu2+，Fe3+ 等 稀土金属配合物：Gd3+，Dy3+ 等
基本概念和原理(化学复习)
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混合物
物质
纯净物
无机物 有机物
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金属
单质 非金属 稀有气体 氧化物 酸 化合物 碱 盐
宏观：是否由 同种物质组成
混合物
物质
微观：是否由同种 分子构成（由分子 纯净物 构成的物质）
返回
单质 纯净物
按是否由 同种元素组成
化合物
返回
无机物 化合物
是否含有 碳元素
有机物
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物质 性质
返回
溶解度四要素：
1、一定温度 2、100g溶剂 3、达到饱和状态 4、所溶解的溶质的质量
影响固体溶解度－－
温度
影响气体溶解度－－
温度、压强
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某元素的相对原子质量＝ 该元素一个原子的实际质量
一个碳原子（12C ）质量×1/12 相对原子质量≈质子数＋中子数
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特征：均一性、稳定性 本质：混合物 溶质 组 ＋ 溶液 溶剂 成 溶质 溶液组成 质量 表示方法 分数
不饱和 溶液
增质、降温、减剂 增剂、升温
Hale Waihona Puke 饱和 溶解度 溶液返回目录
溶质、溶剂的判断：
物质变化 用语
离 方 方电 示子 化 物质组成 程 程离 意结 学 式 式 图 构 用语
元素符号
离子符号
化学式
化学量
相对原子 质量 相对分子 质量
元素符号的意义
1、表示一种元素 2、表示这种元素的 一个原子
返回
符号的区别
原子 离子 化合价 化学式 O
2 － O
－2
O
O2
返回
化学式的意义
1、 表示一种物质及组成 物质的各种元素 表示物质的一个分子 2、 及一个分子中各原子 的个数比
第一章聚合物的化学改性
是在酯基的甲基上。
2.活性基团引入法 原理：首先在聚合物的主干上导入易分解的活性基团，然后 在光、热作用下分解成自由基与单体进行接枝共聚。
Br C H2 H C C H2 C
hv
BBB C H2 C C H2 C
nB
叔碳上的氢很容易氧化，生成氢过氧化基团，进而分解为自由 基，由此可利用聚对异丙基苯乙烯支取甲基丙烯酸甲酯接枝物。
PMMA-g-NR
第三节 嵌段共聚改性
一.基本原理
定义：嵌段共聚物分子链具有线型结构，是由至少两种以上 不同单体聚合而成的长链段组成。嵌段共聚可以看成是接枝 共聚的特例，其接枝点位于聚合物主链的两端。 嵌段共聚物可分为三种链段序列基本结构形式：
图2-2
放射状嵌段共聚物的链段序列结构
表
嵌段共聚类型
Si
O
C
2.嵌段共聚物的应用
主要应用材料可分为三类：嵌段共聚物弹性体，增韧热塑性
弹性树脂和表面活性剂。
●嵌段共聚物弹性体：嵌段共聚物热塑性弹性体主
合成大单体的主要方法有阴离子聚合、阳离子聚合、自由基 聚合等方法。
（2）大单体与小单体合成接枝共聚物技术：
主链由小单体聚合而成；
支链为相对分子质量分布均匀的大单体。
优点：
●更简单、更广泛的合成接枝共聚物；
●能合成数量繁多的接枝共聚物； ●大单体技术还可将两种性能差异较大的聚合物（如亲水和亲 油）以化学键结合。
定义：利用反应体系中的自由基夺取聚合物主链上的氢而链
转移，形成链自由基，进而引发单体进行聚合，产生接枝。
CH2
CH2
CH
CH
CH2
CH
+ R
+ RH
CH
新高考化学一轮复习分子结构与性质课件(114张)
微助学 三点说明
1．s 轨道与 s 轨道重叠形成 σ 键时，电子不是只在两核间运动，而是电子在两核 间出现的概率增大。
2．因 s 轨道是球形的，故 s 轨道和 s 轨道形成 σ 键时，无方向性。两个 s 轨道只 能形成 σ 键，不能形成 π 键。
3．两个原子间可以只形成 σ 键，但不能只形成 π 键。
3．正四面体结构的分子的键角一定是 109°28′。( × )
提示：具有正四面体结构的分子，只有顶点与体中心连线的键角才是 109°28′，而 白磷分子(P4)是正四面体结构，但是键角是 60°。
微练一 共价键
1．下列物质的分子中既有 σ 键，又有 π 键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2 A．①②③ B．③④⑤⑥
答
解析 A 项，根据 HN3 的分子结构示意图可知，HN3 分子中含有 3 个 σ 键，错误；
案 与
B
项，图示结构中左边两个
N
原子采取
sp
杂化，错误；C
项，HN3、HNO2、H2O、N2H4
解 的分子中正负电荷中心不重叠，是极性分子，正确；D 项，HN3 分子有孤对电子，
析 Cu2＋具有空轨道，二者能形成配合物，错误。
微考点 2 分子的空间结构
1．价层电子对互斥理论的两种类型 价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是 成键电子对空间构型，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。 2．杂化轨道理论 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数目相等且能量相同 的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的立体构型不同。
第09章 离子化合物的结构化学
1
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离子化合物：由正负离子结合在一起形成的 化合物，它一般由电负性较小的金属元素与电 负性较大的非金属元素生成。 离子键：正负离子之间由静电力作用结合在 一起，这种化学键称为离子键。 离子晶体：以离子键结合的化合物倾向于形 成晶体，以使每个离子周围配位尽可能多的异 性离子，降低体系能量。
11
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4. CaF2
Ca2+做立方最密堆积，F-填在全部四面体空隙中
12
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5. TiO2（金红石）型 黑球:Ti 白球:O
O2-近似为立方密堆积，Ti4+填入一半的八面体 空隙，而O2-有3个近似正三角形配位的Ti4+
13
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6. CdI2和CdCl2(层状) Cd I或Cl
I-做六方最密堆积(Cl-立方最密堆积) Cd2+填在部分八面体空隙中
14
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7. CsCl
Cl-做简单立方堆积，Cs+填入立方体空隙中， 正负离子配位数均为8。
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15
7. CsCl
16
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7. CsCl
CaF2也可看作F- 做简单立方堆积，Ca2+填入立方 体空隙中，但由于Ca2+ 数目比F- 少一倍，所以有一 半相互交替的空隙的空的。 ZrO2等CaF2型化合物具有特殊的O2-迁移性。
半径小的正离子趋向于与半径小的负离子结合； 半径大的正离子趋向于与半径大的负离子结合； 价数高的正离子趋向于与价数高的负离子结合； 价数低的正离子趋向于与价数低的负离子结合。
a、b、c、d 分别表示K+、Li+、Br- 和 F- 的半径 KF + LiBr →KBr + LiF
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立方ZnS型 1:1 立方最密堆积 4:4 正四面体 1/2
闪锌矿ZnS（立方ZnS型）
负离子的堆积方式：立方最密堆积A1 正离子占什么空隙：四面体 占空隙比率：1/2 正负离子的配位比：4 ：4 立方ZnS型 点阵型式：立方面心（cF） 点群: Td 晶胞内正负离子数：4个Zn2+、 4个S2结构基元：1个ZnS 离子分数坐标： S2-：（0，0，0），（0，1/2，1/2）， （1/2，0，1/2），（1/2，1/2，0） Zn2+： （1/4，1/4，1/4），（1/4，3/4，3/4）， （3/4，1/4，3/4），（3/4，3/4，1/4）(与坐标选取有关）
请点击按钮打开晶胞模型
纤锌矿（六方ZnS型） 负离子的堆积方式：六方最密堆积A3 正离子占什么空隙：四面体 占空隙比率：1/2 正负离子的配位比：4 ：4 点阵型式：六方简单（hP） 点群: C6v 晶胞内正负离子数：2个Zn2+、 2个S2结构基元：2个ZnS 离子分数坐标： S2-： （0，0，0），（1/3，2/3，1/2） Zn2+： （1/3，2/3，1/8），（0，0，5/8） (与坐标选取有关）
NaCl
CaF2 立方ZnS － CdCl2
NiAs
－ 六方ZnS 金红石 CdI2
若干常见的离子晶体的结构
离子堆积与晶体结构
为了描述离子晶体的结构，可以使用两种不同的 “语言”： 1. 分数坐标“语言”的描述. 2. 离子堆积“语言”的描述. 名词术语较多, 但比较 容易想象晶体结构, 也有助于总结结晶化学规律. 下面以NaCl型晶体为例，看看这两种“语言”的差
别：
NaCl型晶体结构的两种描述
请 点 击 按 钮 打 开 晶 胞 模 型
NaCl晶体结构示意图
Na+Cl-
点群: Oh 晶胞内正负离子数： 4个Na +和 4个Cl结构基元：1个Na +和 1个Cl-
下面以NaCl型晶体为例，对离子堆积描述的术语给出图解：
化学组成比 n+/n-=1:1
A: 8 × 1/8
具有ZnS型晶体结构. 其中又包括立方ZnS型和六方ZnS
型. 通常, 硫化物倾向于立方, 氧化物倾向于六方. 这是非常重要的两种晶体结构. 已投入使用的半导体 除Si、Ge单晶为金刚石型结构外，III-V族和II-VI族的半 导体晶体都是ZnS型，且以立方ZnS型为主. 例如： GaP, GaAs, GaSb CdS, CdTe InP, InAs, InSb HgTe
离子化合物: 正负离子结合在一起形成的化合物，它一般由电负性 较小的金属元素与电负性较大的非金属元素生成。
离子晶体的若干简单结构型式
把负离子看作等径圆球进行密堆积，而正离子有序地 填在四面体空隙和八面体空隙之中。
填隙的类型和分数 ccp hcp
全部八面体空隙
全部四面体空隙 ½ 四面体空隙 ½ 八面体空隙 ½ 八面体空隙（层 型）
正八面体空隙 （CN+=6）
正离子所占空隙分数
浅蓝色球代表的负离子(它们与绿色球是相同的负离子)
围成正四面体空隙, 但正离子并不去占据:
仔细观察一下： 是否有被占据的正四 面体空隙？
没有！
点击按钮打开晶胞模型
浅蓝色球代表的负离子(它们与绿色球是相同的负离子) 围成正八面体空隙, 全部被正离子占据. 所以, 正离子所占 空隙分数为1(尽管还有两倍的正四面体空隙未被占据, 但正
二元离子晶体的六种典型结构型式
离子所占空隙分数不是1/3).
仔细观察一下：
是否还有未被占据的 正八面体空隙？ 没有！
点击按钮打开晶胞模型
CsCl型晶体结构的两种描述
分数坐标描述
A: 0 0 0 B: 1/2 1/2 1/2
请 点 击 按 钮 打 开 晶 胞 模 型
结构型式 离 子 堆 积 描 述
CsCl型
化学组成比 n+/n负离子堆积方式 正负离子配位数比CN+/CN正离子所占空隙种类 正离子所占空隙分数
结构基元：2个TiO2 点群:D4h 离子分数坐标： Ti4+：（0，0，0），（1/2，1/2，1/2） O2-：（x，x，0），（-x，-x，0）， （1/2+ x，1/2- x，1/2），（1/2- x，1/2+ x，1/2） x：为一参数，不同化合物不同。金红石的x =0.31.
[TiO6]八面体共边连接成长链； 链与链之间共用顶点。
负离子所占空隙种类
立方体
1/2
负离子所占空隙分数
Ca离子的堆积方式：立方面心堆积 ( 如图 ) F离子占什么空隙：四面体 占空隙比率：1 正负离子的配位比：4 ：8 点阵型式：立方面心（cF） 点群: Oh 晶胞内正负离子数：4个Ca2+、8个F结构基元：1个CaF2 离子分数坐标： Ca2＋： （0，0，0），（0，1/2，1/2）， （1/2，0，1/2），（1/2，1/2，0） F－：（1/4，1/4，1/4），（1/4，3/4，1/4）， （1/4，1/4，3/4），（3/4，1/4，1/4）（3/4，3/4，1/4）， （3/4，1/4，3/4），（1/4，3/4，3/4），（3/4，3/4，3/4）
1:1
简单立方堆积 8:8 立方体 1
CsCl晶体结构示意图
点阵型式：立方简单（cP） 晶胞内正负离子数：1个Cs+ 1个Cl结构基元：1个CsCl 点群: Oh 离子分数坐标： Cl- ： （0，0，0） Cs+ ： （1/2，1/2，1/2）
ZnS型晶体结构
在0.225 r+/r- < 0.414时, 四配位的化合物MX可能
反萤石型
这种结构与萤石 型（CaF2型）相似， 只是正负离子的位置
刚好相反：负离子形
成扩张的立方面心堆 积，正离子占据其中
-
+
全部四面体空隙.K2O
就是这种结构.
金 红 石 型 晶 体 结 构 的 离 子 堆 积 描 述
结构基元: 2A-4B
每个晶胞中有1个结构基元
点阵型式: 四方P （tP)
请点击按钮打开晶胞模型
六方ZnS型晶体结构的两种描述
分数坐标描述 A： 0 0 0 2/3 1/3 1/2 B: 0 0 5/8 2/3 1/3 1/8
离 子 堆 积 描 述 结构型式 化学组成比 n+/n负离子堆积方式 六方ZnS型 1:1 六方最密堆积
正负离子配位数比CN+/CN- 4:4 正离子所占空隙种类 正离子所占空隙分数 正四面体 1/2
+6 × 1 /2 = 4
B: 1 +12 × 1/4 = 4
n+/n-=1 : 1
负离子堆积方式:立方面心堆积
负离子（如绿球）呈晶胞模型
正负离子配位数之比 CN+/CN- =6:6
CN+=6
CN-=6
点击按钮打开晶胞模型
正离子所占空隙种类: 正八面体
六方ZnS型
CaF2（萤石）型
晶体结构的两种描述
分数坐标描述
A:
0 0 0 1/2 0 1/2 1/4 3/4
B:
1/4 1/4
1/2
1/2
0
1/2
1/2
0
1/4
3/4
3/4
3/4
¼ ¼ ¼
1/4
¼ ¾ ¼ ¾
¼ ¼ ¾ ¾
¾ ¾ ¾ ¾
产地:甘肃省肃北县
离子堆积描述
结构型式 化学组成比 n+/n负离子堆积方式 正负离子配位数比CN+/CNCaF2型 1:2 简单立方堆积 8:4
立方ZnS型晶体结构的两种描述
分数坐标描述 A： 0 0 0 0 1/2 1/2 1/2 0 1/2 1/2 1/2 0 B: 1/4 1/4 3/4 1/4 3/4 1/4 3/4 1/4 1/4 3/4 3/4 3/4
离 子 堆 积 描 述 请点击按钮打开晶胞模型
结构型式 化学组成比 n+/n负离子堆积方式 正负离子配位数比CN+/CN正离子所占空隙种类 正离子所占空隙分数