化学键基本理论和分子结构

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晶格能可以通过各种 方法计算得到（本课程不 要求），最常用的有以下 几种方法：
● 波恩-哈勃循环 ● 玻恩-兰达公式
● 水合能循环法
f Hθ
SI 1D(E)(U) 2
Uf
Hθ
SI
1DE 2
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碱金属卤化物的晶格能
卤化物
实验值 (热化学循环 )
Lattice energy
1033 845.2 797.9 739.7 915.0 788.0 739.3 692.0 813.4 708.8 679.5 640.2
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（4） 离子极化 (ionic polarization)
◆极化和变形 ●分子中原子的核外电子受电场的作用，电子云发 生变形，这种现象称为极化。
计算值 (波恩-兰达公式)
最佳值
LiF LiCl LiBr LiI NaF NaCl NaBr NaI KF KCl KBr KI
1004 840.1 781.2 718.4 914.2 770.3 728.4 680.7 812.1 701.2 671.1 632.2
1008 811.3 766.1 708.4 902.0 755.2 718.8 663.2 797.5 687.4 659.8 623.0
化学键基 本理论和 分子结构
本章教学要求
1．认识化学键的本质； 2．掌握离子键的形成及其特点； 3．掌握离子的特征，离子极化概念； 4．掌握价键理论的内容；会用价键理论解释共价键的
特征，会用价电子对互斥理论和杂化轨道理论解释 简单的分子结构； 5．初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道 特点； 6．理解金属键理论，特别是能带理论，会用能带理论 解释固体分类； 7．认识分子间作用力和氢键的本质，会解释其对物质 性质的影响。
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2. 已明确了的化学键类型
电
离子配键
价 键
离子键 电价配键 离子偶极配键
配
电子对键 极 性 键 共价配键 键
双原
（单、双、 叁键）
非极性键
化 学 键
子共
价键 共
价 键
多原
子共
单电子键 三电子键 共轭 π 键
金 价键 多中心键
属 键
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2.2 离子键理论 Ionic bond theory
颜色 银灰色 黄绿色
无色
状态 固体 导电性 极强
气体
晶体
极弱 极弱，熔融导电
通电下 无变化 无变化 熔融下反应逆转
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不同的外在性质反映了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
Pauling L在《The Nature of The Chemical Bond》 中提出了用得最广泛的化学键定义：如果两个原子（ 或原子团）之间的作用力强得足以形成足够稳定的、 可被化学家看作独立分子物种的聚集体，它们之间就 存在化学键。简单地说，化学键是指分子内部原子之 间的强相互作用力。
◆ 定义 1mol 的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收
的能量，以符号U 表示。
MX (S)
M+ (g) + X- (g)
◆ 作用 度量离子键的强度。晶格类型相同时，U与正、
负离子电荷数成正比，与离子间距离r0成反比。
化合物
NaF NaCl NaBr NaI
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
离子电荷
+1,-1 +1,-1 +1,-1 +1,-1
与 0.2
元素电负性的关系
0.4 0.6
76 82 86
0.8
89
1.0
92
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4 也可用 Hannay & Smyth 公式 2.6
来计算键的离子性。
2.8
3.0
离子性=[16(△x)+3.5 (△x)2]×100% 3.2
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（3 )晶格能 (lattice energy)
2.2.1 离子键及其特点
（1）离子键的形成
-ne-
nNa 1) ( I3 1 4 s 9 km J 6 1o lnN(a2 22s6p ) 静 电 引 力nNaCl
n e-
n Cl23 (5 3 ) p s E 3 4 k8 m J . 1 7 o ln C (l3 23s6p )
2.7 金属键理论 Metallic bond theory 2.8 分子间作用力和氢键 Intermolecular forces and
hydrogen bond
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2.1 化学键的定义 Definition of chemical bond
1. 什么是化学键
2Na (s) + Cl2 (g) 2NaCl (s)
●离子自身也受其他离子电场的作用，也可以发 生极化，其结果都是使电子云变形，并使正离子和负 离子之间产生了额外的吸引力。
ro/pm ΔU/kJ·mol-1
231
923
282
786
298
747
323
704
t (m. p.)/℃
993 801 747 661
MgO CaO SrO BaO
+2,-2 +2,-2 +2,-2 +2,-2
210
3 791
240
3 401
257
3 223
256
3 054
2 852 2 614 2 430 1 918
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2.1 化学键的定义 Definition of chemical bond
2.2 离子键理论 Ionic bond theory 2.3 共价键的概念与路易斯结构式 Concept of the
covalent bond theory and Lewis’ structure formula 2.4 用以判断共价分子几何形状的价层电子对互斥 理论 VSEPR for judging the configuration of the covalence molecular 2.5 原子轨道的重叠 — 价键理论 Superposition of atomic orbital —valence bond theory 2.6 分子轨道理论 Molecular orbital theory
形成条件 XA – XB > 2.0
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形成化学键 -450 kJ·mol-
1
（2）离子键的特点
● 本质是静电引力（库仑引力）f
q q R2
● 没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定）
● 键的极性与元素的电负性有关
NaCl
CsCl
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离子键中键的极性
xA-xB 离子性百分率(%)