第十一课化学

化学成键

键的极性

百分之百的离子或共价物只有在理想的情况下才能存在。但实际上,没有一个键是完全共价键或离子键。共价键具有离子性质,而离子键具有共价性质。

两个相似原子之间的共价键:在两个相似的原子之间形成共价键的情况下,共用的电子对被两个原子相等地吸引。因此,电子对恰好位于两个相同的原子核之间。这样形成的键称为非极性共价键。例子:H2阿,2, Cl2等。

异核分子中的共价键:在异核分子中,共用的电子对更倾向于电负性更强的原子。这样形成的键叫做极性共价键。例如;在HF的情况下,共用电子对被移向氟。

这样的分子(异核)具有偶极矩。电荷的大小与正电荷和负电荷中心之间的距离的乘积称为偶极矩。偶极矩表示为:

偶极矩(μ) =电荷(Q) ×分离距离(r)

偶极矩一般用德拜单位(D)表示。

1 d = 3.33564 × 10-30年cm或库仑计

偶极矩是一个矢量。按照惯例,它是用一个小箭头来描述的,它的尾巴(∑)在负中心,头朝向正中心。而在化学中,偶极矩用分子Lewis结构上的十字箭头来表示,十字在正端,箭头在负端。箭头表示分子中电子密度移动的方向。

HF中的偶极矩

多原子分子:对于多原子分子,偶极矩不仅取决于单个偶极子,还取决于分子中各种键的空间排列。在这种情况下,分子的偶极矩是各种键的偶极矩的矢量和。

例子:H2O分子具有弯曲结构,其中两个O-氢键成104.5°夹角。

水分子中的偶极矩

净偶极矩μ = 1.85 D

= 1.85 × 3.33564 × 10-30年C m

= 6.17 × 10-30年C m

如果是BeF2,净偶极矩为零,因为两个相等的键偶极子指向相反的方向,相互抵消了彼此的影响。

如果是BF3.,偶极矩为零,因为三个键的取向为120°,合成矢量为零。

NH偶极矩3.(4.90 × 10-30年cm)大于NF3.(0.8 × 10)-30年cm),这是因为在NH的情况下3.由孤对引起的轨道偶极子与产生的偶极子方向相同。但如果是NF3.轨道偶极子与合成偶极子方向相反。

氨和氟化氮的偶极矩

离子键的部分共价性质:为此,Fajans提出了一些规则,如下:

我们知道阳离子使阴离子极化,并把电子电荷拉向自己。这增加了两个离子之间的电荷。因此,下列因素决定了离子键的共价百分率:

价壳层电子对排斥理论

这一理论最早由Sidgwick和Powell在1940年提出,并由Nyholm和Gllespie在1957年进一步发展。VSEPR理论的主要假设如下:

电子对的斥力相互作用按以下顺序递减:

长对(lp) - lp > lp -键对(bp) > bp - bp

虽然孤电子对定位在中心原子上,但每个键对在两个原子之间共享。所以孤电子对比成键电子对占据更多空间。与lp-bp和bp-bp的斥力相比,孤对之间的斥力更大。这些斥力效应导致分子偏离理想形状和改变分子的键角。

为了利用VSEPR理论预测分子的几何形状,可以方便地将分子分为两类:

(a)中心原子没有孤对的分子

例子:AB化合物2, AB3., AB4, AB5和AB型6,其形状依次为:线形、三角形平面、四面体、三角形双锥体和八面体。

带孤对电子的原子形状

(b)中心原子有一个或多个孤对的分子。下面的列表显示了这种分子的各种形状。

VSEPR理论能够准确地预测大量分子的几何形状,特别是p-嵌段元素化合物的几何形状。当可能的结构之间的能量差非常小时,它也能准确地给出形状。bdapp官方下载安卓版但VSEPR理论关于电子对斥力对分子形状影响的理论基础尚不明确。


Baidu
map