1.4 化学键与键参数
化学中的化学键与分子结构
化学中的化学键与分子结构一、化学键的类型1.1 离子键:由正负离子间的电荷吸引形成的化学键,如NaCl、CaCO3等。
1.2 共价键:由共享电子对形成的化学键,如H2、O2、H2O等。
1.3 金属键:由金属原子间的电子云形成的化学键,如Cu、Fe等。
1.4 氢键:由氢原子与电负性较大的原子间的弱吸引力形成的化学键,如H2O 分子间的作用力。
二、分子结构的类型2.1 线性分子:分子结构呈线性排列,如CO2、CS2等。
2.2 三角形分子:分子结构呈三角形排列,如BF3等。
2.3 四面体分子:分子结构呈四面体排列,如CH4、SiH4等。
2.4 三角锥形分子:分子结构呈三角锥形排列,如NH3、PH3等。
2.5 八面体分子:分子结构呈八面体排列,如SO3、PF3等。
三、分子轨道理论3.1 分子轨道的概念:分子轨道是由原子轨道线性组合形成的新的量子力学状态。
3.2 分子轨道的分类:σ键轨道、π键轨道、反键轨道等。
3.3 分子轨道的填充原理:遵循泡利不相容原理、洪特规则等。
四、化学键的极性4.1 化学键极性的判断:根据原子间的电负性差异判断。
4.2 极性键:电负性差异较大的原子间形成的化学键,如HCl、H2O等。
4.3 非极性键:电负性差异较小的原子间形成的化学键,如H2、O2等。
五、分子极性5.1 分子极性的判断:根据分子的空间结构和键的极性判断。
5.2 极性分子:分子结构不对称,正负电荷中心不重合的分子,如HCl、H2O 等。
5.3 非极性分子:分子结构对称,正负电荷中心重合的分子,如O2、N2等。
六、化学键与分子结构的关系6.1 化学键的类型和数目决定了分子的结构类型。
6.2 化学键的极性决定了分子的极性。
6.3 分子结构的影响:如键角、键长、键能等。
七、晶体的类型与化学键7.1 离子晶体:由阴阳离子间的离子键形成的晶体,如NaCl、CaCO3等。
7.2 分子晶体:由分子间的范德华力或氢键形成的晶体,如冰、干冰等。
化学键的键能与键长的理论计算与比较
化学键的键能与键长的理论计算与比较化学键是构成分子的基本单位之一,它在化学反应和分子结构中起着至关重要的作用。
键能和键长是描述和比较不同化学键性质的重要指标。
本文将介绍化学键的键能和键长的理论计算方法,并通过比较不同类型化学键的键能和键长,揭示其在分子结构和性质中的意义。
1. 理论计算方法化学键的键能可以通过量子化学计算方法来预测和计算。
最常用的量子化学计算方法包括分子轨道理论、密度泛函理论和半经验公式等。
分子轨道理论基于电子波函数求解,可以通过Hartree-Fock方法或密度泛函理论进行计算。
密度泛函理论是基于电子密度分布来描述和计算分子的性质,计算结果更加准确。
半经验公式则是通过经验参数和近似求解来估算键能。
键长是指化学键的两个原子之间的距离,可以通过实验测量得到。
理论计算方法可以通过分子轨道理论或密度泛函理论等方法得到键长的预测值。
此外,键长也可以通过X射线衍射、中子衍射和红外光谱等实验方法进行测量。
2. 化学键能的比较不同类型的化学键具有不同的键能值。
根据化学键的强弱,可以将其分为离子键、共价键、金属键和氢键等。
离子键是由正负电荷之间的相互吸引力形成的键。
它具有较高的键能,通常在几百到几千千焦/摩尔之间。
共价键是通过电子的共享形成的键,其键能一般较低,大约在几十到几百千焦/摩尔之间。
金属键是金属元素中的电子形成的键,具有较低的键能,一般在几十到几百千焦/摩尔之间。
氢键是由含有电负性较高的原子与氢原子之间的相互吸引力形成的键,其键能在几到几十千焦/摩尔之间。
3. 化学键长的比较化学键的键长是描述键的长度的指标,键长的比较可以揭示化学键的稳定性和性质。
不同类型的化学键具有不同的键长。
离子键的键长较短,通常在1到3埃之间,离子半径的大小和价态有关。
共价键的键长较长,一般在1.2到1.8埃之间。
金属键的键长通常在1.5到2.8埃之间,受金属元素的半径和晶格结构的影响。
氢键的键长在1.5到3.5埃之间,与氢键的强度和形成的原子之间的距离有关。
基础化学教学课件:1.4化学键
共价键的类型
② π键
两个原子轨道以“肩并肩”的形式重叠时,所形成的共价键。
z
z
z
z
y
y
x
x x
pz - pz π键
σ 键和 π 键的特点
① σ 键比 π 键更稳定。 ② 单键都是 σ 键。 ③ 双键中其中一个是σ键,另一个是π键。 ④ 三键中一个是 σ 键,两个是 π 键。
状态函数的基本特征
共价键的类型
HF分子的形成
1s2 2s2
2p5
F
H
1s1
电子配对成键原理决定了共价键具有饱和性
状态函数的基本特征
(2)轨道最大重叠原理
成键时原子轨道将尽可能达到最大重叠,以使系统能量最低 。
++ ++
+
+
-
共价键方向性
不满足轨道最大重叠原理
轨道最大重叠原理决定了共价键具有方向性
共价键特点
方向性
由轨道最大重叠原理决定的; 不仅决定了分子的几何构性, 还影响分子的极性和对称性等 分子性质。
74pm
R
H2分子的能量曲线图
说明:当核间达到平衡距离(74pm)时,系统能量降到最低点,此状态称为H2分子的基态。若两 电子自旋相同,核间排斥增大,系统能量升高,则处于不稳定状态,称为排斥态。
状态函数的基本特征
(1)电子配对成键原理
具有自旋相反未成对电子的两个原子相互靠近时,才能形成稳定的共价键。
相同原子形成的共价键: 单键键能 < 双键键能 < 叁健键能
利用键参数可以判断分子空间构型,分子的极性热稳定性和成键的类型等。
状态函数的基本特征
双原子分子 多原子分子
《有机化学》第1章_绪论(高职高专 )
1.1 有机化合物和有机化学
一.有机化学(Organic Chemistry)的发展
① 1806年,Berzelius首先提出“有机化学” 概念;无机化学. ② 生命力学说:有机化合物只能来源于有机体(organic) 。 ③ 1828年, F.Wöhler从无机物氰酸铵人工合成了有机物尿素,突 破生命力学说约束,促进有机化学发展并成为一门单独学科。
S thiophene 噻吩
N H pyrrole 吡咯
二. 按官能团分类
按分子中含有相同的、容易发生某些特征反应的原
子或原子团及特征化学键结构进行分类:
①原子 (如卤素原子) ②原子团: 羟基 -OH 、醛基-CHO 、羰基>C=O 、巯基-SH 羧基 -COOH 、硝基-NO2,氨基-NH2 、腈基-CN等 ③某些特征化学键结构 双键 叁键 >C=C< - CC – 烯烃 炔烃
强弱; pKa值越低酸性越强.
[2]碱的强弱
◆同理碱强度以 pKb表示,也常用其共轭酸的 pKa 值 来表示. 共轭酸强则其共轭碱是个弱碱.
[3]酸碱的强弱和酸碱反应
◆利用各化合物的pKa值来预测酸碱反应的进行,例:
CH3COOH + OH乙酸(pKa=4.72) 共轭碱(强)
CH3COO- + H-OH
共轭碱(弱) 水(pKa=15.74)
◆乙酸的酸性比水强 ◆质子的转移总是由弱碱转移到强碱 ◆反应向右进行.
B酸
1.7 有机化合物的分类
一.按碳链分类
开链族化合物
碳环族化合物
杂环化合物 (1) 开链族化合物(脂肪族化合物):
H H H H C C C H H H H propane 丙烷 H H H propene 丙烯 H H H H H H H 1-propanol 1-丙醇 H C C C H H C C C OH
矿物晶体化学(第二章++晶体结构与化学键)
2.2 离子键
主要存在于离子晶体化合物中,本质
上可以归结为静电吸引作用。
常发生在活泼的金属元素—活泼的非
金属元素之间。NaCl是典型的离子键化合
物。
离子极化导致键能加强、键长缩短等
现象;离子键向共价键过渡,使化合物中
存在混合键型。
2.2.1 离子键及其特点
定义:正负离子间的静电吸引力叫做离子键。 特点:离子键既没有方向性也没有饱和性。
3、键角:指键之间的夹角 概念:表征化学键方向性、分子空 间结构的重要参数。 4、键矩:表征原子间键的正负电荷重心 不重合的程度。 键矩为零正负电荷重心重合,为非 极性键。 键矩不为零,为极性键;键矩越大, 键极性越强。
1.1.2 化学键的分类
范德华力 物理键 氢键 键的分类 离子键 化学键共价键 金属键
共价键的键型 键( 成键轨道)头 碰头
原子核连线为对称轴
键,肩并肩 穿过原子核连线有一 节面
共价键形成实例
HF的生成
N2的生成
键
键
2.3.2 杂化轨道理论
同一原子中,不同原子轨道的线性组合,改变原子轨道的
分布方向,有利于成键,但原子轨道的数目不变
杂化轨道的主要类型
sp sp2 sp3 dsp2 dsp3(sp3d) d2sp3(sp3d2) 直线型 平面三角形 正四面体形 平面四方形 三角双锥 正八面体 键角180 键角120 键角109 28’’ 键角90 120和90 90
玻恩-哈伯循环 NaCl 晶体的伯恩-哈伯循环与晶格能分别如下:
1 Ela (NaCl) = sub H m (Na)+Ei (Na)+ Ed (Cl2 ) Eea (Cl) Δ f H m (NaCl) 2
高中化学第5章 第29讲 化学键 分子的空间结构---2023年高考化学一轮复习(新高考)
第29讲化学键分子的空间结构复习目标 1.了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成。
2.了解共价键的类型、共价键的参数及作用。
3.掌握电子式的书写。
4.了解价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并能用其推测简单分子或离子的空间结构。
考点一化学键电子式1.化学键(1)化学键的定义及分类(2)离子键、共价键的比较离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键实质阴、阳离子的静电作用共用电子对与成键原子间的静电作用形成条件活泼金属与活泼非金属经电子得失,形成离子键;铵根离子与酸根离子之间形成离子键同种元素原子之间成键不同种元素原子之间成键形成的物质离子化合物非金属单质(稀有气体除外);某些共价化合物或离子化合物共价化合物或某些离子化合物2.共价键(1)特征具有饱和性和方向性。
(2)分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键轨道“头碰头”重叠π键轨道“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对(3)键参数①概念②键参数对分子性质的影响a.键能越大,键长越短,分子越稳定。
b.3.化学键的表示方法——电子式(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)电子式书写常见的6大误区内容实例误区1 漏写未参与成键的电子N2的电子式误写为,应写为误区2 化合物类型不清楚,漏写或多写[]及错写电荷数NaCl误写为,应写为;HF误写为,应写为误区3 书写不规范,错写共用电子对N2的电子式误写为或或误区4 不考虑原子间的结合顺序HClO的电子式误写为,应写为误区5 不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构CH+3的电子式误写为,应写为误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写CaBr2的电子式为;CaC2的电子式为(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物如NaCl:。
高中化学 第二章第1节 第2课时 共价键的键参数与等电子原理讲义+精练(含解析)新人教版选修3
第2课时共价键的键参数与等电子原理课程目标核心素养建构1.知道键能、键长、键角等键参数的概念,能用键参数说明简单分子的某些性质。
2.知道等电子原理的含义,学会等电子体的判断和应用。
[知识梳理]一、键参数——键能、键长与键角1.概念和特点概念特点键能气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量键能越大,键越稳定键长形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短,键能越大,键越稳定键角分子内两个共价键之间的夹角表明共价键有方向性,决定分子的立体结构2.对物质性质的影响【自主思考】1.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实?答案由教材表21中键能的数值可知:H—F>H—O>H—N,而键长:H—F<H—O<H—N,说明分子的稳定性:HF>H2O>NH3,所以N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强。
2.有同学认为键的键能等于键的键能的2倍,这种说法是否正确?答案不正确,根据碳碳双键中含有1个π键,由于π键原子轨道重叠程度小,不如σ键稳定,所以键键能小于键键能的2倍。
3.比较HF、HCl、HBr、HI分子的稳定性强弱,并说明理由。
答案稳定性依次减弱,从键长和键能角度解释为原子半径:F<Cl<Br<I,键长:,键能:,稳定性:HF >HCl>HBr>HI。
4.试解释氮气为什么能在空气中稳定存在?答案因为N2分子中存在键,键能大,破坏共价键需要很大的能量。
二、等电子体的判断和应用1.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。
2.等电子体满足等电子原理的分子称为等电子体。
如CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电子总数,属于等电子体,它们的许多性质相似。
3.应用举例等电子体具有相似的化学键特征和空间构型,它们的许多性质是相似的,利用等电子原理可以判断某些分子或离子的空间构型。
(1)CO、CN-等与N2互为等电子体,则CO和CN-的结构式分别为、。
1第一章化学键与分子结构详解
μ=11.81×10-30c· m μ =14.11×10-30c· m m △ μ =11.81-14.11= - 2.30c· -NO2表现为-C效应。
(二)P-∏共轭体系:
CH2=CH-Cl CH2=CH-CH2 CH2=CH-CH2 O C X NH 2
(三)超共轭体系(σ-π;σ -p)
HC C H HC C C H3 HC C H H C C H3
C H2
C H C H3
C H3
σ-π超共轭
σ-p超共轭
电子离域比较微弱
二、共轭效应的涵义和特征
1-1 诱导效应(Inductive effect)
一、诱导效应的涵义和特征 在有机化合物的分子中,由于电负性不同的取代 基的影响沿着键链(单链或重键链)传递,致使 分子中电子云密度,按取代基相对氢的电负性强 弱所决定的方向而偏移的效应,叫诱导效应(I) 。
¦ ÄX
Hale Waihona Puke ¦ Ä +A
¦ Ħ Ä +
B
¦ Ħ Ħ Ä
一些共价键的键能
共价键 键能/kJ.mol C C C H C N C O C F 347 414 305 360 485
-1
共价键 C Cl C Br C I C C C C
键能/kJ.mol 339 285 218 611 837
-1
说明:化学环境不同的相同共价键的键能 是有差异的!
4、键矩与偶极矩
共轭效应:
电子通过共轭体系传递并引起性质的改变的效应。
特征:
1. 共轭效应只存在共轭体系中,最突出的特征是它 的传导方式。 离域的电子沿共轭键而传递,结果是共轭键的电子 云密度或多或少发生平均化(表现为键长的平均化)
2024届高考一轮复习化学课件(人教版):物质结构与性质-化学键
键能越大,键长越短,分子越稳定,CO2是分子晶体,熔点由分子间作用力决 定,与化学键无关;金刚石、晶体硅都是共价晶体,共价晶体中键能越大,晶 体的硬度越大。
真题演练
123
3.[2020·浙江7月选考,26(1)(2)](1)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是 _原__子__半__径__:__F__<__C_l,__键__能__:__F__—__H_>__C_l_—__H__。
4 mol 0
√
3 mol 0
√
2 mol 2mol
√
双键
三键
√
√
√
二、键能、键长与物质稳定性
2.Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双 键或三键。从原子结构角度分析,原因是_G__e_原__子__半__径__大___,__原__子__间__形__成__的__σ__单__键__ _较__长__,__p_-_p_轨__道__肩__并__肩__重__叠__程__度__很__小___或__几__乎__不__能__重__叠__,__难__以__形__成__π_键__,__不___易__形__成__ _双__键__或__三__键___。
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真题演练 明确考向
真题演练
123
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
× (1)钠与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键(2018·全国卷Ⅱ,10B改编)( ) × (2)1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同(2018·全国卷Ⅲ,8D)( ) × (3)Na2O2与ClO2均含有非极性共价键(2018·全国卷Ⅲ,13C改编)( )
原子 ___________________
化学键类型 一定含有 离子键 ,可能含有共__价__键__
键能、键长、键角及其应用
键能、键长、键角及其应用键参数:1、键能:①概念:气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量.通常取正值.单位:kJ/mol.如:形成1molH﹣H键释放的最低能量为436.0kJ,则H﹣H键能为436.0kJ/mol.②键能与化学键稳定性的关系:键能越大,化学键越牢固,分子越稳定.如H﹣H键的键能为436kJ/mol,Cl﹣Cl的键能为243kJ/mol.2、键长:①概念:形成共价键的两个原子之间的核间距.②键长与共价键的稳定性的关系:两个原子核之间的距离.键长越短,键能越大,化学键越牢固,分子越稳定.如H﹣F,H﹣Cl,H﹣Br,H﹣I键长依次递增,键能依次递减,分子的热稳定性依次递减.3、键角:①概念:多原子分子中,两个化学键之间的夹角.②键角的作用:键角一定,表明共价键具有方向性.键角是描述分子立体结构的重要参数,分子的许多性质与键角有关.键角决定空间构型和分子极性.【命题方向】本考点主要考察键能、键长、键角对化学键的影响.题型一:键能、键长和键角相关概念典例1:(2014•黄浦区一模)关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是()A.键角是描述分子立体结构的重要参数B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关分析:A、键角与分子的立体结构有关;B、一般来讲形成共价键的两原子半径之和越小共用电子对数越多则共价键越牢固;C、键长越长,作用力越小,键能越小,化合物越不稳定;D、根据价层电子对互斥理论,中心原子外面的价层电子对数,直接决定分子的形状,同时也决定键角大小的主要因素.解答:A、键长和键角常被用来描述分子的空间构型,键角是描述分子立体结构的重要参数,故A正确;B、形成共价键的两原子半径之和越小共用电子对数越多,则共价键越牢固,键长越短,故B正确;C、键能越大,键长越短,共价化合物越稳定,故C错误;D、键角是分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角,与其分子结构有关,与键长键能无关,故D正确;故选:C.点评:本题考查了化学键的键参数的含义和判断,掌握概念的内涵是解题关键,题目较简单.题型二:键能的影响因素及应用典例2:下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关且正确的是()A.F2,Cl2,Br2,I2的熔点、沸点逐渐升高B.HF,HC1,HBr,HI的热稳定性依次增强C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D.NaF,NaCI,NaBr,NaI的熔点依次降低分析:A.F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体,影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小;B.HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物,影响稳定性的因素是共价键;C.金刚石、晶体硅属于原子晶体,影响熔沸点的因素是共价键;D.NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体,影响熔沸点的因素是离子键.解答:A.F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体,影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,与共价键的键能大小无关,故A 错误;B.HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物,影响稳定性的因素是共价键,共价键的键能越大越稳定,与共价键的键能大小有关,但是HF,HC1,HBr,HI的热稳定性依次减弱,故B 错误;C.金刚石、晶体硅属于原子晶体,原子之间存在共价键,原子半径越小,键能越大,熔沸点越高,与共价键的键能大小有关且正确,故C正确;D.NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体,离子半径越大,键能越小,熔沸点越低,与共价键的键能大小无关,故D错误.故选C.点评:本题考查晶体的熔沸点的比较,分子的稳定性,题目难度不大,注意晶体的类型以及影响晶体熔沸点高低的因素的判断.【解题思路点拨】键能和键长是共价键稳定性的重要参数,键角是分子在空间立体结构的重要参数,要学会根据这些参数分析判断分子的结构.。
高中化学知识点复习-化学键、分子结构与性质
化学键 分子结构与性质1.共价键的键参数及类型共价键⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧特征:方向性和饱和性键参数⎩⎪⎨⎪⎧ 键长越长,键能越小,键越不稳定键角决定分子立体结构类型⎩⎪⎨⎪⎧成键方式⎩⎪⎨⎪⎧ σ键:电子云头碰头重叠π键:电子云肩并肩重叠极性⎩⎪⎨⎪⎧极性键:A—B非极性键:A—A 配位键:一方提供孤电子对,另一方提供 空轨道说明:σ键和π键的数目⎩⎪⎨⎪⎧共价单键:σ键共价双键:1个σ键,1个π键共价三键:1个σ键,2个π键2.与分子结构有关的三种理论 (1)杂化轨道理论①基本观点:杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理;杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②杂化轨道类型与分子构型的关系。
(2)价层电子对互斥理论①基本观点:分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离。
②价电子对数的计算价电子对数=成键电子对+中心原子的孤电子对数=中心原子的价电子数+每个配位原子提供的电子数×m ±电荷数2③价层电子对互斥理论在判断分子构型中的应用。
(3)等电子原理①基本观点:原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质。
②实例:SO 2-4、PO 3-4为等电子体,其中心原子均采用sp 3杂化,离子构型均为正四面体形。
3.化学键的极性与分子极性的关系4.三种作用力及对物质性质的影响(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为________。
(2)CS2分子中,共价键的类型有____________,C原子的杂化轨道类型是________,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子____________。
(3)磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物,该化合物的立体构型为________________,中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)[2015·全国卷Ⅱ,37(4)]化合物D2A(Cl2O)的立体构型为________,中心原子的价层电子对数为________。
高中化学第2章化学键与分子间作用力第1节第2课时共价键的键参数课件鲁科版选修3
容易生成HF。
解析答案
123456
5.三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形,下列关于三 氯化磷分子空间构型理由的叙述,正确的是 ( D ) A.PCl3分子中P—Cl三个共价键的键长、键角都相等 B.PCl3分子中P—Cl三个共价键键能、键角均相等 C.PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键 D.PCl3分子中P—Cl键的三个键角都是100.1°,键长相等 解析 PCl3分子是由P—Cl极性键构成的极性分子,其结构类似于NH3。
明HCl分子比HI分子稳定 解析 形成共价键的两个原子核间的距离为键长,A项不正确; 键能的大小取决于成键原子的电负性,与键的极性无必然联系,B项不正确; 键能越大,分子越稳定,C项不正确;D项正确。
解析答案
123456
4.下列事实不能用键能的大小来解释的是( B )
A.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定 B.稀有气体一般难发生反应
答案
2.键长的应用 (1)键长与键的稳定性有关。一般来说,键长愈短,化学键愈强,键愈牢固 。 (2)键长与分子 空间构型有关。 (3)键长的判断方法 ①根据原子半径判断:在其他条件相同时,成键原子的半径 越小 ,键长 越短。 ②根据共用电子对数判断:相同的两原子形成共价键时,单键键长 > 双键 键长 > 叁键键长。 3.键角的应用 键角常用于描述多原子分子的 空间构型 。
B.632 kJ·mol-1
C.316 kJ·mol-1
D.1 624 kJ·mol-1
解析 946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2EN—O=180 kJ·mol-1,所以EN—O =632 kJ·mol-1。
解析答案
解题反思
利用键能计算ΔH时,方程式中各物质必需为气态。
化学键的键长与键级的关系
化学键的键长与键级的关系化学键是指原子之间的相互作用力,它是维持分子层级结构的关键。
在化学反应中,键长和键级是两个重要的参数,它们之间存在一定的关系。
本文将探讨化学键的键长与键级之间的关系,并分析其在化学反应中的重要性。
1. 键长的定义及测量方法键长是指连接两个原子之间的距离,一般以 picometer (pm)为单位表示。
实验测量键长常使用 X-ray 晶体学、中子散射和红外光谱等方法。
通过这些实验手段,可以准确测定分子中各种键的键长。
2. 键级的定义及相关理论键级是一个描述化学键强度的参数,它代表着电子在键中的共享程度。
常见的键级有单键、双键和三键,分别对应着电子对的共享数为2、4和6。
键级的大小决定了化学键的稳定性和反应活性。
3. 键长与键级的关系键长与键级之间存在一定的关系,一般情况下,键长较短的化学键通常具有较高的键级。
这是因为在较短的键长下,原子间的电子云重叠程度较大,电子对共享的强度也较高,从而增加键级。
例如,双键和三键相比于单键,具有更短的键长和更高的键级。
4. 键长与分子性质的关系键长对分子的性质具有重要影响。
一般来说,键长较短的化学键通常具有较高的键能和较大的键解离能。
这使得分子在化学反应中更加稳定,不容易发生解离。
此外,键长还与键的极性和键能有关,较长的键往往更容易产生极性和离解,而较短的键则更容易形成共价键。
5. 键级与分子反应的影响键级对分子反应的速率和选择性起着重要作用。
由于双键和三键比单键更稳定,它们能够承受更大的反应能量,从而使得分子在更高的温度和更严苛的条件下发生反应。
此外,三键和双键通常比单键更容易发生加成和亲电取代反应,这些反应对有机合成具有重要意义。
综上所述,化学键的键长和键级之间存在一定的关系。
键长较短的化学键通常具有较高的键级,而键长和键级又对分子的性质和反应有着重要的影响。
深入理解键长与键级之间的关系,有助于我们更好地了解分子的结构与性质,并在化学反应中有针对性地设计和控制分子的反应行为。
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NH2(g) = NH(g) + H(g)
+ NH(g) = N(g) + H(g) NH3(g) = N(g) + 3H(g)
离解能2 = 397.5 kJ· mol-1
离解能3 = 338.9 kJ· mol-1 原子化能= 11三个等价键的平均离解能: 键能 E (H-N) = (435.1 + 397.5 + 338.9)/3 = 390.5 kJ/mol 总结:离解能指的是离解分子中某一特定键所需的能量,而 键能指的是某种键的平均能量,键能与原子化能的关系则是 分子的原子化能等于全部键能之和。
1.4.2 键参数
化学键的性质在理论上可以由量子力学计算作定 量的讨论,也可以通过表征键的性质的某些物理量来 描述,如:电负性、键能、键长、键角和键级等。 1. 键能
键离解能(D):在298K和100kPa下,断开气态物质(如分 子中)单位物质的量的化学键 所吸收的能量。
双原子分子:离解能= 键能 多原子分子:键能指同类键的平均键离解能
键能、键离解能及原子化能的关系:
1.4.2 键参数
2、 键长:分子中两个原子核间的平均距离。 键长越短,键作用越强,越牢固
3、键角:分子中键与键之间的夹角
这两个参数可通过X-射线单晶 衍射等实验手段测量得到。
1.4.3 化学键的类型
化学键分为离子键、
共价键和金属键。
下一节
键能、键离解能及原子化能的关系
阿伏伽德罗
阿伏伽德罗的重大贡献,是他在1811年提出了一种分子假说:“同体积的气体,在相同的温 度和压力时,含有相同数目的分子。”现在把这一假说称为阿伏伽德罗定律。这一假说是 根据J.-L.盖-吕萨克在1809年发表的气体化合体积定律加以发展而形成的。阿伏伽德罗在 1811年的著作中写道:“盖-吕萨克在他的论文里曾经说,气体化合时,它们的体积成简单 的比例。如果所得的产物也是气体的话,其体积也是简单的比例。这说明了在这些体积中 所作用的分子数是基本相同的。由此必须承认,气体物质化合时,它们的分子数目是基本相 同的。”阿伏伽德罗还反对当时流行的气体分子由单原子构成的观点,认为氮气、氧气、 氢气都是由两个原子组成的气体分子。 当时,化学界的权威瑞典化学家J.J.贝采利乌斯的电化学学说很盛行,在化学理论中 占主导地位。电化学学说认为同种原子是不可能结合在一起的。因此,英、法、德国的 科学家都不接受阿伏伽德罗的假说。一直到1860年,欧洲100多位化学家在德国的卡尔斯 鲁厄举行学术讨论会,会上S.坎尼扎罗散发了一篇短文《化学哲学教程概要》,才重新 提起阿伏伽德罗假说。这篇短文引起了J.L.迈尔的注意,他在1864年出版了《近代化学理 论》一书,许多科学家从这本书里了解并接受了阿伏伽德罗假说。 返回
反映出什么问题?
1.4 化学键与键参数
不同的外在性质反应了不同的内部结构 各自内部的结合力不同
阿伏伽德罗
Pauling L 在<<The Nature of The Chemical Bond>>中提出了用得最 广泛的化学键定义:“就2个原子或原子团而言,如果作用于它 们之间的力能够导致聚集体的形成,这个聚集体的稳定性又是大 到可让化学家方便地作为一个独立的分子品种来看待,则我们说 在这些原子或原子团之间存在着化学键。”化学键理论可以解释 ● 分子的形成与稳定性 ● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系
1.4 化学键与键参数
1.4.1 化学键的概念及发展历程
①神秘的“化学亲合力”时代 ②机械的“万有引力”时代 ③“电化二元论”时代 ④近代化学键理论的逐步建立
1.4 化学键与键参数
2Na (s) + Cl2(g)
颜色: 银灰色 状态: 固体 导电性:极强 黄绿色 气体 极弱
2NaCl (s)
无色 固体 极弱(熔融或溶于水时导电)
Afujiadeluo 阿伏伽德罗 (1776~1856)意大利化学家。1776年8月9 日生于都灵,1856年7月9日卒于都灵。1792年入都灵大学学习法学, 1796年获法学博士学位。毕业后当律师。1800年起,开始研究物理 学和数学。1806年任都灵大学讲师。1809年任韦尔切利大学哲学教 授。1820年任都灵大学数学和物理学教授,不久就被解聘,1834年 他重新被聘任为都灵大学教授,直到1850年退休。1804年他被都灵 科学院选为通讯院士,1819年当选院士。他还担任过意大利度量衡 学会 会长,由于他的努力,使公制在意大利得到推广。