第五章分子结构和晶体结构

键称为极性键
正负电荷重心距离越大,极性越强。 键的极性可以由原子的 电负性差大小进行比较。
Cl Cl
Cl—Cl 非极性键
H Cl
Na+ -Cl
H—Cl 第五极章分性子结键构和晶体结构
Na—Cl
离子键 （强极性键）
5.2.2 分子的性质
1 分子的极性
如果分子的正电荷重心和负电荷重心完全重合, 则称为非极性分子。如果不重合,则称为极性分子。 非极性分子：Cl—Cl 、CCl4 、O=C=O 、
一、氯化钠生成过程的玻恩-哈伯循环 二、氯化钠晶格能
5.2.2 离子键的本质
离子键的本质是正负离子间的静电引力作用 离子键的特征 没有方向性,没有饱和性。
5.2.3 离子特性
第五章分子结构和晶体结构
5.2.1 离子型化合物生成过程的能量变化
一、氯化钠生成过程的玻恩-哈伯循环
Na(s)+ —12 —Cl2(g)─Q──→NaCl(s)
n未成对电子数目
μm 的单位是：B·M(玻尔磁子)
根据磁矩的大小可双计算分子中的未成对电子数目。
应当指出，物质的抗磁性是普遍存在的现象。顺磁 性物质的磁场中也会产生诱导磁矩，反抗外加磁场， 只不过是顺磁性超过抗磁性而已。
第五章分子结构和晶体结构
§5.2 离子键理论
5.2.1 离子型化合物生成过程的能量变化
5.2.2 离子键的本质
升华热S 离解能1/2D 晶格能U
Na(g)+Cl(g)
电离能I 电子亲和势E
Na+(g)+Cl-(g)
△H1
△H2 NaCl(g)
NaCl键能 △H3
Q = S + 1/2D + E + I +U U= Q – S – 1/2D – E – I
NaCl的晶格第五能章分:子U结构=和-(晶△体结H构 1+△H2)
二、氯化钠离子键晶格能
晶格能——在标态下,由气态正负离子结合成为
1mol•离子晶体时放出来的热量，称为该离子晶体 的晶格能,用符号“U”表示。
Na+(g)+Cl-(g)→NaCl(s)
U =-△rH =-(△H1+△ห้องสมุดไป่ตู้2)
作用：衡量离子键强弱。 说明：晶格能越大,晶体越稳定。
第五章分子结构和晶体结构
在NH3分子中，由于孤电子对靠近N原子，它对周围 的三个N-H键产生排斥作用，所以键角∠HNH总是 小于CH4中的键角∠HCH。
NH3分子的结构
第五章分子结构和晶体结构
4、键的极性
非极性键 由两个相同原子组成的化学键,它们的正负电
荷重心完全重合,这类化学键称为非极性键
极性键
由两个不同原子组成的化学键,由于它们的电负 性不同,它们的正负电荷重心不重合,这类化学
△rH0 (AB的熔化热) △rH0 (AB的升华热) △rH0 (AB的蒸发热,汽化热)
第五章分子结构和晶体结构
多原子分子中的键能：
（通常是指标准下气态分子拆开成气态原子时，每种键所 需能量的平均值。）断裂气态分子中的某一个键，形成两 个碎片时，需的能量叫做分子中这个键的解离能。取决于 原子本身和其它原子关系。
个对着外加磁场方向的磁矩,称为抗磁性。
(3)、顺磁性物质 分子中有未成对电子的物质,称为
顺磁性物质。 这类物质在外磁场的作用下,能顺着磁场方向产生一个磁 矩,•这种性质称为顺磁性。顺磁性物质的成单电子数目越
多，产生的磁矩越大第。五章分子结构和晶体结构
成单电子的数目与磁矩的关系：
μm= n(n+2)
偶极矩越大，分子的极性越强
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2、分子的磁性
(1)、电子运动产生的磁性
单电子的自旋运动其周围会产生一个小磁场,两个自旋 相反的电子在一个轨道上运动,它们产生的小磁场方向 相反,相互抵消。
(2)、抗磁性物质 分子中无未成对电子的物
N
质称为抗磁性物质。
↑↓
S 这类物质的分子在外磁场的作用下,能产生一
同种单键(或双键等)在不同的化合物中也有差别。
第五章分子结构和晶体结构
2、键长
两个原子结合形成化学键时, 核间距离称为键长。 AB键长中：单键>双键>叁键
一般说来,键长越短,键能越大。
3、键角
当一个原子同另外两个原子结合形成化学键 时,•它们核间距的夹角称为键角。
第五章分子结构和晶体结构
利用键角和键长数据,可以表征分子的空间结构。 从而解释分子的某些性质。
第五章 分子结构和晶体结构
第五章分子结构和晶体结构
§5.1 化学键参数和分子的性质 §5.2 离子键理论 §5.3 共价键理论 §5.4 分子间作用力和氢键 §5.5 晶体结构 §5.2 离子极化
化学键：把分子或晶体中，原子或离子间强 烈的相互作用成为化学键。
共价键 分类 金属键
离子键
§5.1 化学键参数和分子的性质
+q
-q
d
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偶极子的电量q和正负电荷重心的距离d的 乘积称为电偶极矩,简称偶极矩,表示为:
偶极矩
偶极子
+q
-q
d
μ=q·d
一个电荷的电量(电子的电量)是1.6×10-19C(库仑), 分子的直径为10-10 m,所以分子电偶极矩大小数量级 为10-30(C·m)。它又是一个矢量,方向从正极到负极。
凡具有对称中心或具有对称元素的公
共交点的分子就是非极性分子。
+q
-q
极性分子：H—Cl
O HH
d
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衡量分子极性的强弱的物理量是偶极矩。
偶极子──大小相等,符号相反,彼此距离为 d•的两个电荷组成的体系称为偶极子。
一个极性分子就是一个偶极子。分子的正电 荷中心称为偶极子的正极,•负电荷中心称为 负极。
例|：NH3为平均键能 NH3 (g) =NH2 (g)+ H(g) D1=435 NH2 =NH (g)+ H(g) D2=398 NH(g) =N (g)+ H(g) D3=339
ΔHθ=391KJ.mol-1
第五章分子结构和晶体结构
键能的意义
键能越大,表示键强度越大，分子的稳定性越强。
AB键能: 单键<双键<叁键 注意：
5.1.1 键参数 5.2.2 分子的性质
5.1.1 键参数
1键 能
在标准状态、298K时,断开1mol气态的AB化学键, 使其成为气态的A和B时所需要的能量，称为AB的 键能。常用符号△rH0 。
AB(g)→A(g)+B(g) D(A-B)=△rH0(AB键能或AB的离解能)
其他类似概念:
AB(s)──>AB(l) AB(s)──>AB(g) AB(l)──>AB(g)