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1.1原子的性质原子的性质1.2共价键分子的成键理论共价键分子的成键理论1.3分子的立体化学分子的立体化学1.4离子极化学说及应用离子极化学说及应用第第1章章原子、分子及性质原子、分子及性质1-1 原子的性质原子的性质1-1-1屏蔽常数屏蔽常数1-1-2电负性电负性原子、分子及性质原子、分子及性质屏蔽效应屏蔽效应研究外层的一个电子。研究外层的一个电子。实际上受到的引力已经不会恰好是实际上受到的引力已经不会恰好是+3,受到的斥力也不会恰好是,受到的斥力也不会恰好是2,很复杂。,很复杂。以以Li原子为例说明这个问题原子为例说明这个问题:它受到它受到Li核的核的(Z=+3)正电引力,同正电引力,同时又受到内层电子时又受到内层电子(2)的负电斥力。的负电斥力。原子、分子及性质原子、分子及性质即被中和掉部分正电的原子核。即被中和掉部分正电的原子核。我们把我们把看成是一个整体。看成是一个整体。于是我们研究的对象于是我们研究的对象外层的一外层的一个电子就相当于处在单电子体系中。中个电子就相当于处在单电子体系中。中和后的核电荷和后的核电荷Z变成了有效核电荷变成了有效核电荷Z*。Z*=Z , 为为屏蔽常数屏蔽常数。原子、分子及性质原子、分子及性质于是能量公式:于是能量公式:变成变成原子、分子及性质原子、分子及性质在多电子体系中,核外其它电子抵消在多电子体系中,核外其它电子抵消部分部分核电荷,核电荷,使被讨论的电子受到的核的使被讨论的电子受到的核的作用变小。这种作用称为其它电子对被讨作用变小。这种作用称为其它电子对被讨论电子的论电子的屏蔽效应屏蔽效应。原子、分子及性质原子、分子及性质在多电子体系中,在多电子体系中,n相同而相同而l不同的轨道,不同的轨道,发生能级分裂发生能级分裂。角量子数角量子数l 不同的电子,受到的屏蔽作用不同的电子,受到的屏蔽作用的大小不同。其原因要归结到的大小不同。其原因要归结到l 不同的轨道径不同的轨道径向分布的不同上。向分布的不同上。电子受到屏蔽作用的大小,因角量子数电子受到屏蔽作用的大小,因角量子数l 的不同而不同。即:的不同而不同。即:4s,4p,4d,4f受到其受到其它电子的屏蔽作用依次增大,故有它电子的屏蔽作用依次增大,故有:E4sE4pE4dE4f原子、分子及性质原子、分子及性质2钻穿效应钻穿效应我们知道,主量子数我们知道,主量子数n相同的原子轨道相同的原子轨道,l 越小时,内层概率峰越多。越小时,内层概率峰越多。3s内层有两个概率峰,内层有两个概率峰,3p内层有一个概率峰,内层有一个概率峰,3d无内层概率峰。无内层概率峰。D(r)r3d电子在内层出现的概率大,当然受到的屏蔽电子在内层出现的概率大,当然受到的屏蔽要小。这相当于电子离核近,故能量低。要小。这相当于电子离核近,故能量低。原子、分子及性质原子、分子及性质由于径向分布的不同,由于径向分布的不同,l 不同的电子钻不同的电子钻穿到核附近回避其它电子屏蔽的能力不同,穿到核附近回避其它电子屏蔽的能力不同,从而使自身的能量不同。这种作用称为从而使自身的能量不同。这种作用称为钻穿钻穿效应效应。钻穿效应的存在,不仅直接说明了钻穿效应的存在,不仅直接说明了能级分能级分裂裂的原因,而且还可以解释所谓的原因,而且还可以解释所谓能级交错能级交错现象。现象。原子、分子及性质原子、分子及性质3d与与4s轨道的径向分布图轨道的径向分布图原子、分子及性质原子、分子及性质l大大的,钻穿效应小,受屏蔽作用大,的,钻穿效应小,受屏蔽作用大,E升高升高;l小的,钻穿效应大小的,钻穿效应大,受屏蔽作用小,受屏蔽作用小,E下降下降。对于单电子体系:对于单电子体系:E3s = E3p = E3d对于多电子体系:对于多电子体系:E3s E3p 1,各轨道能量随各轨道能量随Z的升高而下降的升高而下降(3) n相同,相同,l不同的轨道,能量下降幅不同的轨道,能量下降幅度不同,产生度不同,产生能级分裂,能级分裂,(l大的,受屏大的,受屏蔽大,下降幅度小蔽大,下降幅度小):EnsEnpEndE3d(6)1520号:号:E4sE3d原子、分子及性质原子、分子及性质Slater屏蔽常数规则屏蔽常数规则将原子中的电子分组将原子中的电子分组:(1s);(2s,2p);(3s,3p);(3d);(4s,4p);(4d);(4f);(5s,5p);(5d);(5f)等等位位于于某某小小组组电电子子后后面面的的各各组组,对对该该组组的的屏屏蔽蔽常常数数 0,近近似似地地可可以以理理解解为为外外层层电电子子对对内内存存电子没有屏蔽作用;电子没有屏蔽作用;1-1-1屏蔽常数屏蔽常数原子、分子及性质原子、分子及性质同同组组电电子子间间的的 0.35(1s例例外外,1s的的 0.30);对对于于ns或或np上上的的电电子子,(n1)电电子子层层中中的的电电子子的的屏屏蔽蔽常常数数 0.85,小小于于(n1)的的各各层中的电子的屏蔽常数层中的电子的屏蔽常数 1.00;对对于于nd或或nf上上的的电电子子,位位于于它它左左边边的的各各组电子对它们的屏蔽常数组电子对它们的屏蔽常数 1.00。原子、分子及性质原子、分子及性质如基态如基态K原子,如为原子,如为1s22s22p63s23p64s1,则对于则对于4s1电子电子 80.85(3s,3p)(6(2p)2(2s)2(1s)116.8Z*Z 1916.82.2如为如为1s22s22p63s23p63d1,则对于则对于3d1电子,电子, (6(3p)2(3s)6(2p)2(2s)2(1s)118Z*Z 19181显显然然,对对于于K,E(3d)E(4s),3d轨轨道道的的能能量大于量大于4s轨道的能量轨道的能量。原子、分子及性质原子、分子及性质徐光宪改进的徐光宪改进的Slater屏蔽常数规则屏蔽常数规则主量子数大于主量子数大于n的各电子,其的各电子,其 0;主量子数等于主量子数等于n的各电子,其的各电子,其 由表由表1.1求。其中求。其中np指半指半充满前的充满前的p电子电子,np指半充满后的指半充满后的p电子电子(即第即第4、第、第5、第第6个个p电子电子);被屏蔽电子被屏蔽电子n1屏蔽电子屏蔽电子nsnpnpndnfns0.300.250.230.000.00np0.350.310.290.000.00np0.410.370.310.000.00nd1.001.001.000.350.00nf1.001.001.001.000.39表表1.1 n层对层对n层的屏蔽常数层的屏蔽常数原子、分子及性质原子、分子及性质被屏蔽电子被屏蔽电子n1屏蔽电子屏蔽电子(n1)s(n1)p(n1)d(n1)fns1.000.900.930.86np1.000.970.980.90np1.001.001.000.94nd1.001.001.001.00*1s对对2s的的0.85。表表1.2(n1)层对层对n层的屏蔽常数层的屏蔽常数主量子数等于主量子数等于(n1)的各电子,其的各电子,其 由表由表1.2求。求。主量子数等于或小于主量子数等于或小于(n2)的各电子,其的各电子,其 1.00。原子、分子及性质原子、分子及性质1963年年,Clementi和和Ruimondi考考虑虑到到外外层层电电子子对对内内层层电电子子壳壳的的穿穿透透作作用用从从而而产产生生外外层层电电子子对对内内层层电电子子的的屏屏蔽蔽作作用用。他他们们使使用用氢氢到到氪氪的的自自洽洽场场波波函函数数,对对Slater的的方方法法进进行行再再次次改改进进,得得到到了了一一套套计计算算有有效效电荷的规则。电荷的规则。Clementi和和Ruimondi规则规则原子、分子及性质原子、分子及性质Clementi和和Ruimondi的计算通式为:的计算通式为:(1s)0.3(1s1)0.0072(2s2p)0.0158(3s3p3d4s4p)(2s)1.72080.3601(2s12p)0.2062(3s3p3d4s4p)(2p)2.57870.3326(2p1)0.0773(3s)0.161(3p4s)0.0048(3d)0.0085(4p)(3s)8.49270.2501(3s13p)0.3382(3d)0.0778(4s)0.1978(4p)(3p)9.33450.3803(3p1)0.3289(3d)0.0526(4s)0.1558(4p)(3d)13.58940.2693(3d1)0.1065(4p)(4s)15.5050.8433(3d)0.0971(4s1)0.0687(4p)(4p)24.77820.2905(4p1)其其中中,等等号号左左边边括括号号内内的的轨轨道道表表示示被被屏屏蔽蔽的的电电子子所所处处的的轨轨道道,等等号号右右边边括括号号内内的的轨轨道道符符号号旁旁的的数数字字(如如2s、4p、3d)表表示示占占据据在在s、p、d亚亚层层上上的的电电子子数数。即即2s表表示示s亚亚层层有有2个个电电子子占占据据,4p表表示示p亚亚层层有有4个个电电子子占占据据,3d表表示示d亚亚层层有有3个个电电子子占占据据。 依此类推。依此类推。原子、分子及性质原子、分子及性质将将 Slater规规 则则 和和 徐徐 光光 宪宪 、 (Clementi和和Ruimondi)改进的规则进行比较可见:改进的规则进行比较可见:在在Slater规规则则中中,将将s和和p分分在在同同一一组组内内,s和和p电电子子的的屏屏蔽蔽常常数数没没有有区区别别。而而在在徐徐光光宪宪的的改改进进规规则则中中,不不仅仅s和和p的的屏屏蔽蔽常常数数不不同同,而而且且半半充充满满和和半半充充满满前前的的p电电子子和和半半充充满满后后的的p电电子子的的屏蔽常数也有差别。屏蔽常数也有差别。(Slater和和徐徐光光宪宪都都没没有有考考虑虑外外层层电电子子的的影影响响,而而Clementi和和Ruimondi认认为为由由于于外外层层电电子子对对内内层层电电子子壳壳的的穿穿透透作作用用从从而而产产生生外外层层电电子子对对内层电子的屏蔽作用。内层电子的屏蔽作用。)原子、分子及性质原子、分子及性质电电负负性性 表表示示原原子子形形成成正正负负离离子子的的倾倾向向或或化化合合物物中中原原子子对对成成键键电电子子吸吸引引能能力力的的相相对对大大小小(并并非非单单独独原原子子的的性性质质,受受分分子子中中所所处处环环境境的的影影响响)。有有多多种种不不同定义方法,定量标度也各不相同。同定义方法,定量标度也各不相同。1-1-2电负性电负性原子、分子及性质原子、分子及性质Pauling于于1932年年首首先先提提出出电电负负性性概概念念并并将将其其定定义义为为“原原子子在在分分子子中中吸吸引引电电子子的的能能力力”。他他是是从从热热力力学学角角度度出出发发,假假定定A、B组组成成纯纯共共价价键键的的键键能能等等于于A、B各各自自以以同同原原子结合组成的纯共价键能的算术平均值子结合组成的纯共价键能的算术平均值,即即:DA-B= (DA-A+ DB-B) / 21.Pauling电负性定义(电负性定义( p)原子、分子及性质原子、分子及性质实际的键能实际的键能DA-B(实实)与与DA-B(纯)之差(纯)之差= DA-B(实实)-DA-B(纯)与电负性相联系,(纯)与电负性相联系,Pauling将电负性定义为:将电负性定义为:并并指指定定F的的电电负负性性为为3.98。其其他他元元素素的的Pauling电电负负性性值值 p可可由由热热力力学学数数据据计计算算出出来。来。原子、分子及性质原子、分子及性质(2)mulliken电负性定义电负性定义( M)Mulliken于于1934年年提提出出原原子子的的电电离离能能和和电电子子亲亲和和能能的的平平均均值值应应该该是是中中性性原原子子对对电电子子吸吸引引的的度度量量,建议原子的电负性为建议原子的电负性为: M= ( EA+ I) / 2其中其中I为电离能为电离能,EA为亲和能。为亲和能。Mulliken计计算算的的电电负负性性是是根根据据实实验验数数据据得得到的到的,具有可靠的实验基础,与具有可靠的实验基础,与Pauling的电负的电负性值有直线关系性值有直线关系:原子、分子及性质原子、分子及性质1958年,年,AllredandRochow从静电角度出从静电角度出发,以共价键为依据,提出原子的电负性发,以共价键为依据,提出原子的电负性是原子核是原子核对价电子施加的静电吸引力对价电子施加的静电吸引力:(3)A.L.Allred和和E.G.Rochow电电负负性性标标度度( AR)Z*为有效核电荷为有效核电荷,r 为原子半径(为原子半径(pm)。)。原子、分子及性质原子、分子及性质(4)Allen电负性定义(电负性定义( A)(1989年提出)年提出)m和和n分别为分别为p轨道和轨道和s轨道上的电子数,轨道上的电子数,Ep和和Es分分别别为为p轨轨道道和和s轨轨道道上上的的电电子子的的能能量。量。原子、分子及性质原子、分子及性质这些标度要以分为两类:这些标度要以分为两类:(1)分分子子中中原原子子的的性性质质相相联联系系,如如:Pauling,A.L.Allred和和E.G.Rochow电电负性标度;负性标度;(2)孤孤立立原原子子的的性性质质相相联联系系,如如mulliken和和Allen电负性标度。电负性标度。原子、分子及性质原子、分子及性质考察电负性数据可以发现考察电负性数据可以发现:金金属属元元素素的的电电负负性性较较小小,非非金金属属的的电电负负性性较较大大,电电负负性性是是判判断断金金属属性性的的重重要要参参数数,=2可可作作为近似标志金属和非金属的分界点。为近似标志金属和非金属的分界点。同同一一周周期期的的元元素素的的电电负负性性从从左左向向右右随随着着族族数数的的增增加加而而增增加加。同同一一族族的的元元素素的的电电负负性性随随着着周周期期的增加而减小。的增加而减小。原子、分子及性质原子、分子及性质电电负负性性相相差差大大的的元元素素之之间间的的化化合合物物以以离离子子键键为主为主,电电负负性性相相同同或或相相近近的的非非金金属属元元素素相相互互间间以以共共价价键键结合结合;电电负负性性相相同同或或相相近近的的金金属属元元素素相相互互间间以以金金属属键键结合结合,形成金属或合金。形成金属或合金。离离子子键键、共共价价键键和和金金属属键键是是三三种种极极限限键键型型,它它们们之之间间有有一一系系列列的的过过渡渡性性的的化化学学键键。可可见见,电电负负性性数数据据是是研研究究化化合合物物中中键键型型变变异异的的重重要要参参数。数。原子、分子及性质原子、分子及性质按按Allen和和Allred的的电电负负性性定定义义,稀稀有有气气体体在在同同一一周周期期中中电电负负性性最最高高,这这是是因因为为它它们们具具有有极极强强的的保保持持电电子子的的能能力力,即即I1特特别别大大。Ne的的电电负负性性比比所所有有元元素素都都高高,这这是是因因为为它它对对价价电电子子抓得极紧之故。抓得极紧之故。Xe比比F、O的的电电负负性性低低,可可以以形形成成氟氟化化物物和和氧氧化化物物;Xe和和C的的电电负负性性相相近近,可可以以形形成成共共价价键键,这已被实验所证实。这已被实验所证实。原子、分子及性质原子、分子及性质既既然然电电负负性性是是表表示示原原子子在在分分子子中中吸吸引引电电子子的的能能力力,并并非非单单独独原原子子的的性性质质。因因此此,原原子子在在分分子子中中的的价价态态、原原子子所所带带电电荷荷、原原子子在在成成键键时时所所采采用用的的杂杂化化形形式式以以及及周周围围其其他原子都会影响电负性。他原子都会影响电负性。原子的杂化状态原子的杂化状态键联原子的诱导作用键联原子的诱导作用原子所带电荷原子所带电荷主要影响因素:主要影响因素:原子、分子及性质原子、分子及性质原原子子的的杂杂化化状状态态对对电电负负性性的的影影响响是是因因为为s电电子子的的钻钻穿穿效效应应比比较较强强,s轨轨道道的的能能量量比比较较低,有低,有较较大的吸引大的吸引电电子的能力。子的能力。原子的杂化状态原子的杂化状态所所以以杂杂化化轨轨道道中中含含s成成分分越越多多,原原子子的的电电负性也就越大。负性也就越大。原子、分子及性质原子、分子及性质例例如如,碳碳和和氮氮原原子子在在杂杂化化轨轨道道sp3、sp2和和sp中中s成成分分分分别别为为25%、33%、50%,相相应应的的电电负负性性分分别别为为2.48、2.75、3.29和和3.08、3.94、4.67。一一般般所所取取碳碳的的电电负负性性为为2.55,氮氮为为3.04,分分别别相相当当于于sp3杂杂化化轨轨道道的的电电负负性性。当当以以sp杂杂化化时时,碳碳的的电电负负性性值值约约接接近近于于氧氧(3.44),氮氮的的电负性甚至比氟电负性甚至比氟(3.98)还要大。还要大。原子、分子及性质原子、分子及性质一一个个原原子子的的电电负负性性可可因因受受周周围围原原子子诱诱导导作作用用的的影影响而响而发发生生变变化。化。 在在中碳带正电,而在中碳带正电,而在中碳带负电。中碳带负电。 键联原子的诱导作用键联原子的诱导作用例例如如,在在CH3I中中的的碳碳的的电电负负性性就就小小于于CF3I中中碳碳的电负性。的电负性。F(3.98)的的电电负负性性远远大大于于H(2.2),在在F的的诱诱导导作作用用下下,CF3I中中C的的电电负负性性增增加加,甚甚至至超超过过了了I(2.66)。结结果果使使得得在在两两种种化化合合物物中中CI键键的的极极性性有有着着完完全全相相反反的的方向方向:原子、分子及性质原子、分子及性质考考虑虑到到如如上上述述CH3和和CF3基基团团的的中中心心原原子子受受其其他他原原子子影影响响而而改改变变了了电电负负性性值值,从从而而提提出出了了基团电负性的概念。基团电负性的概念。2.583.504.323.363.763.422.613.78C6H5COOCH3NO2COOHCNOHN(CH3)2NF22.782.963.103.193.322.322.30电负性电负性NH2CI3CBr3CCl3CF3CH3CH2CH3基团基团一个特定的基团有一个特定的电负性值一个特定的基团有一个特定的电负性值(表表)。原子、分子及性质原子、分子及性质电负性与电荷的关系可用式电负性与电荷的关系可用式 ab 表示表示。 为为分分子子中中原原子子所所带带的的部部分分电电荷荷。a、b为为两两个个参参数数。原子所带电荷原子所带电荷a表示中性原子的电负性表示中性原子的电负性(中性原子中性原子 0);b为为电电荷荷参参数数,表表示示电电负负性性随随电电荷荷而而改改变变的的变变化化率率。电电荷荷大大的的、易易极极化化的的原原子子有有较较小小的的b 值值; 电荷小的、难以极化的原子电荷小的、难以极化的原子b 值较大。值较大。原子、分子及性质原子、分子及性质1.2共价键分子的成键理论共价键分子的成键理论1.2.1几种典型分子轨道几种典型分子轨道 轨轨道道:原原子子轨轨道道头头对对头头方方式式重重叠叠构构成成 分分子子轨轨道。道。 重重叠叠的的电电子子云云呈呈园园柱柱型型对对称称分分布布于于键键轴轴,sssp、pxpx都可构成都可构成 重叠。重叠。原子、分子及性质原子、分子及性质圆圆柱柱形形对对称称,可可以以绕绕键键轴轴自自由由旋旋转转而而不不改改变变轨道符号和大小。轨道符号和大小。成键成键-MO-g2S,2S+2S,没有没有节面节面反键反键-MO-u*2S,2S-2S,有节面,有节面 分子分子轨道(轨道(-MO)特点(同核)特点(同核)原子、分子及性质原子、分子及性质原子、分子及性质原子、分子及性质 轨轨道道:原原子子轨轨道道以以肩肩并并肩肩方方式式重重叠叠构构成成 分分子轨道。子轨道。 分分子子轨轨道道电电子子云云对对称称分分布布于于通通过过分分子子键键轴轴的的平面平面,pypy和和pzpz都可构成都可构成 重叠。重叠。原子、分子及性质原子、分子及性质-MO:沿键轴有一个节面的沿键轴有一个节面的MO,是由是由对称性的对称性的AO线性组合而成,线性组合而成,-MO轨道不能由轨道不能由S-AO形成。形成。成键成键-MO-u2P Py y,2pypy+2pypy不含垂直键轴的节面,不含垂直键轴的节面,反键反键-MO-g*2P Py y,2pypy-2pypy含垂直键轴的节面。含垂直键轴的节面。原子、分子及性质原子、分子及性质异核双原子分子,不具中心对称性。异核双原子分子,不具中心对称性。原子、分子及性质原子、分子及性质 轨轨道道:对对称称性性匹匹配配的的d轨轨道道以以面面对对面面方方式式重重叠叠构构成成 分子轨道。分子轨道。 分分子子轨轨道道的的电电子子云云分分布布于于与与键键轴轴垂垂直直的的两两个个平平面面,dx2y2与与dx2y2构成构成 重叠。重叠。两个两个dxy沿沿z轴、两个轴、两个dyz沿沿x轴、两个轴、两个dxz沿沿y轴或两个轴或两个dx2-y2轨道沿轨道沿z轴重迭而成的轴重迭而成的MO,才有可能是才有可能是-MO。原子、分子及性质原子、分子及性质原子、分子及性质原子、分子及性质1.2.2几种简单分子的分子轨道能级图几种简单分子的分子轨道能级图一、一、同核双原子分子同核双原子分子AO的能级次序已知(的能级次序已知(pauling能级顺序)能级顺序)成键以后,成键以后,MO能级从能级从AO的能级升高或降低的能级升高或降低受到的影响因素有:受到的影响因素有:核间距核间距R,电子组态,偶合作用,等等。,电子组态,偶合作用,等等。MO的能级顺序可由光电子能谱来确定。的能级顺序可由光电子能谱来确定。原子、分子及性质原子、分子及性质分子轨道能级顺序:分子轨道能级顺序:O2-F2:(Li2-N2)原子、分子及性质原子、分子及性质O2和和N2代表了第二周期同核双原子分子代表了第二周期同核双原子分子的两种类型。的两种类型。N2O22s2s2s2s2p2p2p2p s s z相互作用相互作用E(s-p) s* s* s z z z* z* x y x y* x y* s z相互作用相互作用*(a)(b)原子、分子及性质原子、分子及性质其其中中O2和和F2属属于于O2分分子子轨轨道道的的类类型型,这这种种类类型型的的特特点点是是s、pz能能量量差差较较大大,不不会会产产生生spz相相互互作作用用,此此时时 z的的能能量量低低于于 x和和 y;Li2、Be2、B2、C2、N2都都属属于于N2的的类类型型,这这种种类类型型的的特特点点是是原原子子轨轨道道的的s和和pz能能量量差差较较小小,s和和pz轨轨道道产产生生了了一定程度的相互作用,因而造成一定程度的相互作用,因而造成 z高于高于 x和和 y。N2O22s2s2s2s2p2p2p2p s s z相互作用相互作用E(s-p) s* s* s z z z* z* x y x y* x y* s z相互作用相互作用*(a)(b)原子、分子及性质原子、分子及性质异异核核双双原原子子分分子子中中,原原子子间间电电负负性性不不同同,参参与与组组合合的的原原子子轨轨道道的的能能级级不不同同,中中心心对对称称性性消消失失,产生共价键的极性。产生共价键的极性。二二、异核双原子分子、异核双原子分子(CO和和NO)没没有有成成、反反键键的的明明显显区区别别,按按顺顺序序高高低低给给出出标号。(标号。(1)()(2)()(3)()(4)(5)()(1)()(2)原子、分子及性质原子、分子及性质CO和和NO的分子轨道能级图的分子轨道能级图CO的总电子数为的总电子数为10,CO与与N2为等电子体。为等电子体。C原原子子和和O原原子子的的电电负负性性差差较较大大( 3.52.51)。能能量量上上,O的的2s轨轨道道的的能能量量低低于于C的的2s轨轨道道的的能能量量12.92eV,而而C原原子子的的2s轨轨道道比比O原原子子的的2p轨轨道道能能量仅差量仅差3.54eV,前者低仅前者低仅3.54eV。原子、分子及性质原子、分子及性质用用原原子子轨轨道道先先经经杂杂化化,然然后后再再组组合合成成键键能能够够满满意意地地解解释释CO与与N2分分子子结结构构上上的的相相似似性。性。CO的分子轨道能级图的分子轨道能级图C原原子子的的2s和和一一条条2p轨轨道道进进行行sp不不等等性性杂杂化化,O原原子子的的2s和和1条条2p轨轨道道也也进进行行sp不不等等性性杂杂化化,各各形形成成2条条sp不不等等性性杂杂化化轨轨道道,然然后后,这这四四条条sp杂杂化化轨轨道道再再组组合合成成4条条分分子子轨道。轨道。原子、分子及性质原子、分子及性质这四条分子轨这四条分子轨道是:道是:成键的成键的4 ,反键的反键的6 ,非键分,非键分子轨道子轨道3 和和5 。结结果果,在在CO分分子子中中形形成成了了一一条条 (4 )和和2条条 键键(1 ),键型和键型和N2分子相同。分子相同。C和和O各各自自未未参参与与杂杂化化的的两两条条p轨轨道道进进行行肩肩并并肩肩重重叠叠组组合合成成2条条成成键键的的 分分子子轨轨道道和和2条条反反键键的的 分子轨道分子轨道。原子、分子及性质原子、分子及性质NO的分子轨道能级图的分子轨道能级图在在NO中中,由由于于两两原原子子的的电电负负性性差差较较小小,O的的能能级级与与N的的能能级级较较接接近近,所所以以由由这这两两个个元元素素的的原原子子轨轨道道可可以以组组成成分分子子轨轨道道, 已已经经知知道道E2s(N,O)6.8eV,E2p(N,O)3eV.NO6.80eV3.00eV2p2s2s2p原子、分子及性质原子、分子及性质按按照照构构筑筑CO分分子子轨轨道道的的方方式式,也也是是先先杂杂化化,然后再组合成键可以得到然后再组合成键可以得到NO的分子轨道能级图。的分子轨道能级图。NNOO原子、分子及性质原子、分子及性质N、O两元素的价电子总两元素的价电子总数数为为5611,因此因此,在在NO的的分子中有一条分子中有一条 键键,一条一条2电子电子 键键,一条一条3电子电子 键键。键级键级(61)/22.5NNOO由由于于有有成成单单电电子子,NO分分子子具具有有顺顺磁磁性性,可可以以自自聚聚合合成成为为N2O2双双聚聚分分子子。而而且且也也可可预预料料,NO易易失失去去一一个个电电子子成成为为NO,NO离离子子有有二二条条2电电子子 键键,一一条条 键键,键键级级为为3,成键能力显然比,成键能力显然比NO高高原子、分子及性质原子、分子及性质三、三、 多原子分子的分子轨道多原子分子的分子轨道 在在组组合合成成分分子子轨轨道道时时,必必须须先先将将配配位位体体原原子子轨轨道道进进行行组组合合得得到到配配体体群群轨轨道道“grouporbits”,然然后后将将这这种种群群轨轨道道当当作作单单个个原原子子的的原原子子轨轨道道,使使之之与与中中心心原原子子相相同同对对称称性性的的原原子子轨轨道道组组合合得得到到成成键键和和反反键键的的分分子子轨轨道道,其其余对称性不匹配的轨道则成为非键轨道。余对称性不匹配的轨道则成为非键轨道。多原子分子的分子轨道也可用原子轨道多原子分子的分子轨道也可用原子轨道线性组合而形成。线性组合而形成。原子、分子及性质原子、分子及性质以以BeH2为例,根据价电子对互斥理为例,根据价电子对互斥理论论,可以推得可以推得BeH2分子为直线型结构分子为直线型结构。sssspxspy、pz保持非键保持非键称称节节面面按按分分子子轨轨道道理理论论的的观观点点,参参加加组组成成分分子子轨轨道道的的原原子子轨轨道道有有两两个个H原原子子的的1s和和Be原原子子的的一一条条2s、三三条条2p轨道轨道,共共6条轨条轨道。道。两两个个H的的两两条条1s可可以以同同Be的的2s头头对对头头重重叠叠组组成成 s和和 s*分分子子轨轨道道、两两条条1s也也可可以以同同Be的的2px组组成成重重叠叠良良好好的的 x和和 x*两两条条分分子子轨轨道道,但但H的的1s不不能能与与Be的的py、pz进进行行有有效效的的重重叠叠,所所以以Be的的2py、2pz成为非键轨道。成为非键轨道。原子、分子及性质原子、分子及性质BeH2分分子子有有四四个个价价电电子子,依依次次填填入入两两条条成成键键轨轨道道,在在非非键键和和反反键键中中均均没没有有电电子子,因因此此,该该分分子子是是稳稳定定的的。该该分分子子键键级级等等于于2。而而且且电电子都已自旋成对子都已自旋成对,分子具有反磁性。分子具有反磁性。再如再如H2O,根据价电子对互斥理论根据价电子对互斥理论,H2O分子有分子有V形的结构。形的结构。原子、分子及性质原子、分子及性质从从 BeH2直直 线线 形形到到H2O分分子子的的V形形的的变化过程中变化过程中:sss重重叠叠加加大,能量降低大,能量降低;spxs重重叠叠减减弱弱,能量略有升高;能量略有升高;spzs重重叠叠,由由非非键键变变为为 重重叠叠,能能量降低;量降低;py仍保持非键。仍保持非键。原子、分子及性质原子、分子及性质由由BeH2到到H2O的分子轨道能级图的变化。的分子轨道能级图的变化。AA线形线形AH22HpV形形AH2pss稍升高稍升高稍降低稍降低明显明显降低降低1s y z y s x s x* z* x* z x s原子、分子及性质原子、分子及性质CH4分子轨道能级图分子轨道能级图原子、分子及性质原子、分子及性质1.3分子的立体化学分子的立体化学1.3.1价电子对互斥理论价电子对互斥理论(VSEPR)(ValenceShellElectronPairRepulsion)1940年年由由Sidgwick和和Powell提提出出,Gillespie作出了重作出了重要的发展。要的发展。VSEPR的基本要点为:的基本要点为:(1)ABn型分子或基团中,如果中心原子型分子或基团中,如果中心原子A的价电的价电子层不含子层不含d电子电子(或仅含或仅含d5或或d10时时),则则其几何构型完全其几何构型完全由价层电子对数所决定由价层电子对数所决定。原子、分子及性质原子、分子及性质(2)价电子对价电子对(VP)包括成键电子对包括成键电子对(BP)和孤和孤电子对电子对(LP):VPBPLP其其中中BP(成成键键电电子子对对) 键键电电子子对对数数(不不计计 键键电电子子)中心原子周围的配位原子数中心原子周围的配位原子数LP*中中心心原原子子的的价价电电子子配配位位原原子子的的单单电电子子的的总总和和离离子子的的电电荷荷(负负电电荷荷取取,正正电电荷荷取取)/2*若算得的结果为小数,则进为整数。若算得的结果为小数,则进为整数。原子、分子及性质原子、分子及性质(3)由于价电子对之间的库仑斥力和保由于价电子对之间的库仑斥力和保利斥力,利斥力,使价电子对之间的距离应保持最远。使价电子对之间的距离应保持最远。 中心原子价电子对数与价电子对的排布有以下关系:中心原子价电子对数与价电子对的排布有以下关系:2345直线直线三角形三角形正四面体正四面体三角双锥三角双锥678正八面体正八面体单冠八面体单冠八面体四方反棱柱四方反棱柱原子、分子及性质原子、分子及性质单帽八面体单帽八面体四方反棱柱体四方反棱柱体原子、分子及性质原子、分子及性质(4)根据价电子对的排布确定分子的空间构根据价电子对的排布确定分子的空间构型型(分子的构型是指成键原子的空间几何排布,分子的构型是指成键原子的空间几何排布,亦即成键电子对的空间排布亦即成键电子对的空间排布)。(5)如如果果一一个个分分子子有有几几种种可可能能的的结结构构,则则须须确定谁是最稳定的结构确定谁是最稳定的结构。原子、分子及性质原子、分子及性质对仅含对仅含BP、LP的分子,其斥力顺序是:的分子,其斥力顺序是:LPLP LPBP BPBP对含有多重键的分子,则对含有多重键的分子,则叁叁叁双双双双单单单叁叁叁双双双双单单单若若把把、两两条条合合起起来来,则则对对于于含含BP、LP、双双键或叁键的分子时,则其斥力效应为键或叁键的分子时,则其斥力效应为叁叁叁叁叁叁LPLPLP叁双叁双LP双双 叁叁BP双双双双LPBP双双BPBPBP即:即:三键的斥力效应大于孤电子对三键的斥力效应大于孤电子对 双键的斥力介于孤对和成键电子对之间双键的斥力介于孤对和成键电子对之间确定稳定结构的原则是:确定稳定结构的原则是:原子、分子及性质原子、分子及性质中中心心原原子子周周围围在在最最小小角角度度的的位位置置上上斥斥力力大大的的电电子对数目越少其结构越稳定子对数目越少其结构越稳定。在在ABn型型分分子子中中,成成键键电电子子对对间间的的斥斥力力随随配配位位原原子子B的的电电负负性性的的增增大大而而减减小小。随随中中心心原原子子A的的电电负负性性的增大而增大。的增大而增大。因因此此,若若分分子子中中同同时时有有几几种种键键角角,则则只只须须考考察察键键角角最最小小的的情情况况,如如构构型型为为三三角角双双锥锥的的分分子子中中有有90和和120两种键角,只须考察两种键角,只须考察90时的斥力即可时的斥力即可。原子、分子及性质原子、分子及性质可见可见,在八面在八面体构型中体构型中,孤对电孤对电子尽量排布在轴向子尽量排布在轴向位置。位置。例例XeF4,Xe:价价电电子子数数为为8,四四个个F各各有有1个个单电子单电子,BP4,LP(841)/22,VP426,价价电电子子对对在在空空间间按按八面体排布,分子有两种可能的排布方式:八面体排布,分子有两种可能的排布方式:电子对间的最小角度为电子对间的最小角度为90,比较两种排布的斥力,比较两种排布的斥力(1)(2)LPLP01LPBP86BPBP45原子、分子及性质原子、分子及性质例例XeF2,BP2,LP(821)/23,VP235,价价电电子子对对在在空空间间按按三三角角双双锥锥排排布布,分分子子有有三三种种可可能能的排布方式:的排布方式:电子对间的最小角度为电子对间的最小角度为90,比较三种排布的斥力:,比较三种排布的斥力:(1)(2)(3)LPLP022LPBP634BPBP010结结构构(1)的的LPLP排排斥斥作作用用个个数数少少,所所以以(1)是是最最为为稳稳定定的结构的结构XeF2为直线形构型为直线形构型。原子、分子及性质原子、分子及性质 在三角双锥构型中,孤对电子和双键一般都分布在在三角双锥构型中,孤对电子和双键一般都分布在赤道面。赤道面。例例XeOF3,BP4,LP(83121)/21,VP415,价电子对在空间按三角双锥排布价电子对在空间按三角双锥排布,分子有四种可能排布方式分子有四种可能排布方式电子对间的最小角度为电子对间的最小角度为90,比较四种排布的斥力:,比较四种排布的斥力:(1)(2)(3)(4)LP双双0110LPBP3212双双BP3122BPBP0222(4)是是最最为为稳稳定定的的 结结 构构 。XeOF3的的 构构型型为为变变形形四四面面体体。原子、分子及性质原子、分子及性质1.3.2影响分子键角大小的因素影响分子键角大小的因素1.中心原子的杂化类型与键角的关系中心原子的杂化类型与键角的关系轨道最大重叠原理要求,有利的成键方向轨道最大重叠原理要求,有利的成键方向是杂化轨道的空间取向。是杂化轨道的空间取向。等性杂化轨道的类型与键角的关系为:等性杂化轨道的类型与键角的关系为:杂化类型杂化类型spsp2sp3dsp2构构型型线性线性三角形三角形正四面体正四面体正方形正方形键键角角1801201092890杂化类型杂化类型sp3d(或或dsp3)sp3d2(或或d2sp3)构构型型三角双锥三角双锥正八面体正八面体键键角角90和和12090原子、分子及性质原子、分子及性质根据杂化轨道中所含原子轨道的成分可以根据杂化轨道中所含原子轨道的成分可以计算两个杂化轨道间的夹角。计算两个杂化轨道间的夹角。式式中中s、p分分别别代代表表杂杂化化轨轨道道中中所所含含s、p原原子子轨轨道道的的成成分分。本本公公式式适适用用于于计计算算s或或p成成分分相相同的两个杂化轨道之间的夹角。同的两个杂化轨道之间的夹角。cossp11-Sp原子、分子及性质原子、分子及性质如如果果两两个个杂杂化化轨轨道道所所含含s、p成成分分不不相相同同,如如在在不不等等性性杂杂化化中中,孤孤电电子子轨轨道道与与成成键键电电子子轨轨道道之间的夹角可根据公式计算:之间的夹角可根据公式计算:式中的式中的si、sj,pi、pj分别是不同轨道中分别是不同轨道中s、p的成分。的成分。cosij原子、分子及性质原子、分子及性质如在水分子中如在水分子中:两条成键轨道中两条成键轨道中s成分占成分占20%,p占占80%,其其间夹角可求:间夹角可求:cos0.20/(0.201)(0.801)/0.800.25104.5两条孤对轨道中,两条孤对轨道中,s成分占成分占30%,p占占70%,其间夹角可求:其间夹角可求:cos0.30/(0.301)(0.701)/0.700.4286115.4原子、分子及性质原子、分子及性质Cosij0.3273ij109.1孤电子轨道与成键电子轨道之间的夹角:孤电子轨道与成键电子轨道之间的夹角:L,L L,b b,b如如果果用用b表表示示成成键键的的杂杂化化轨轨道道,L表表示示由由孤对电子所占的杂化轨道,则夹角大小顺序为孤对电子所占的杂化轨道,则夹角大小顺序为原子、分子及性质原子、分子及性质2.中心原子孤对电子对的数目中心原子孤对电子对的数目对中心原子上的孤对电子对键角的影响的对中心原子上的孤对电子对键角的影响的解释:解释:(1)孤孤对对电电子子含含s电电子子成成分分多多,其其电电子子云云比比成键电子对更肥胖;成键电子对更肥胖;(2)孤孤对对电电子子只只受受中中心心原原子子一一个个核核的的吸吸引引,它集中在中心原子核的周围。它集中在中心原子核的周围。 孤对电子对对邻近电子对将产生较大的斥力孤对电子对对邻近电子对将产生较大的斥力, 迫使键角变小迫使键角变小。原子、分子及性质原子、分子及性质CH4、 NH3、 H2O键键 角角 由由 109.5,107.3、104.5逐渐减小逐渐减小.HCH=109.5HNH=107.3HOH=104.5CH4NH3H2O原子、分子及性质原子、分子及性质受孤对电子排斥使键角减小的其他例子。受孤对电子排斥使键角减小的其他例子。如:如:sp3d杂杂化化的的SF4电电子子对对呈呈三三角角双双锥锥排排布布,有有一一对对孤孤对对电电子子排排在在赤赤道道平平面面,它它排排斥斥其其他他键键,使使平平面面上上的的另另两两个个键键角角不不是是120,而而是是小小于于120,而而上上下下两两键键已已不不再再与与平平面面垂垂直直,夹夹角小于角小于180;原子、分子及性质原子、分子及性质还还有有BrF3,T形形分分子子构构型型,由由于于在在电电子子排排布布的的锥锥底底平平面面上上有有两两对对孤孤对对电电子子,使使上上下下两两键键已已不不再与平面垂直,变成再与平面垂直,变成86.5;IF5,四方锥,键角也减小。四方锥,键角也减小。原子、分子及性质原子、分子及性质NO2、NO2、NO2的键角的键角ONO180ONO132ONO115 LP0LP0.5LP1NO2NO2NO2原子、分子及性质原子、分子及性质3.多重键多重键OC(NH2)2,sp2杂化杂化COH2NNH2NCO126NCN108原子、分子及性质原子、分子及性质4.电负性的影响电负性的影响在在ABn型分子中型分子中,当当原子原子B电负性减小时电负性减小时,AB间的成键电子将愈来愈偏向间的成键电子将愈来愈偏向A,从而增加成键从而增加成键电子对间的斥力电子对间的斥力,键角将增大。键角将增大。AABBBB B B原子、分子及性质原子、分子及性质如如果果ABn型型分分子子中中B相相同同,中中心心原原子子A的的电电负负性性增增加加,AB间间的的成成键键电电子子对对将将偏偏向向A,从从而增加成键电子对之间的斥力,而增加成键电子对之间的斥力,键角增大。键角增大。AABBBB A A原子、分子及性质原子、分子及性质对比以下数据:对比以下数据:5.(pd) 键键NF3102.4NH3107.3OF2101.5OH2104.5PF397.8PH393.3AsF396.2AsH391.8SbF395SbH391.3第二周期元素的氟化物键角小于相应氢化物,其第二周期元素的氟化物键角小于相应氢化物,其他周期元素则有相反的规律。他周期元素则有相反的规律。原子、分子及性质原子、分子及性质第二周期无第二周期无d轨道,不能轨道,不能生成生成(pd) 多重键多重键,影响主影响主要是要是电负性电负性。在在其其他他周周期期的的元元素素,氟氟化化物物的的中中心心原原子子的的空空d轨轨道道与与F的的p轨轨道道可可以以生生成成p(O)d(A) 键键,一一定定程程度度多多重重键键 (pd) 的的形形成成使使之之成成为为影影响响键键角角的的主主要要因因素素而而氢氢化化物物因因H无无p道道,不能生成不能生成(pd) 键键。1-4-1离子的电子构型离子的电子构型1-4-2离子极化概念离子极化概念1-4-3离子极化能力和变形的标度离子极化能力和变形的标度1-4-3离子极化对物质结构离子极化对物质结构和性质的影响和性质的影响1-4离子极化学说及其应用离子极化学说及其应用原子、分子及性质原子、分子及性质1-4-1离子的电子构型离子的电子构型简单阴离子的电子构型:简单阴离子的电子构型:ns2np68电子构型电子构型阳离子外电子层阳离子外电子层电子分布式电子分布式离子电离子电子构型子构型实实例例1s22e-Li+、Be2+ns2np68e-Na+、Mg2+Al3+、Sc3+、Ti4+ns2np6nd1-9917Cr3+、Mn2+Fe2+、Fe3+、Cu2+ns2np6nd1018Ag+、Zn2+、Cd2+Hg2+(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns218+2Sn2+、Sb3+、Bi3+原子、分子及性质原子、分子及性质1-4-2离子极化概念离子极化概念离子极化离子极化+_+_对于孤立的简单离子对于孤立的简单离子来说,离子电荷分布来说,离子电荷分布基本上是球形对称的,基本上是球形对称的,离子本身的正、负电离子本身的正、负电荷中心重合荷中心重合,不存在偶不存在偶极。极。电场中,离子的原子核和电场中,离子的原子核和电子受电场的作用,离子电子受电场的作用,离子会发生变形会发生变形,产生诱导偶产生诱导偶极,这种过程称为极,这种过程称为离子极离子极化化。原子、分子及性质原子、分子及性质离子极化离子极化离子极化现象普遍存在于离子晶体中离子极化现象普遍存在于离子晶体中。离子极化的强度取决于:离子极化的强度取决于:离子的极化力、离子的变形性离子的极化力、离子的变形性离子晶体中的离子极化是相互极化,即阳离子晶体中的离子极化是相互极化,即阳离子的电场使阴离子极化,同时阴离子的离子的电场使阴离子极化,同时阴离子的电场也使阳离子极化。电场也使阳离子极化。原子、分子及性质原子、分子及性质离子极化力离子极化力离子的极化力是离子本身的电场使周围邻离子的极化力是离子本身的电场使周围邻近离子极化变形能力。近离子极化变形能力。离子电荷相同,半径相近时,离子的电子离子电荷相同,半径相近时,离子的电子构型对极化力的影响:构型对极化力的影响:离子电子构型离子电子构型18+2、18、29178极化力极化力实例实例Ag+、Cu+、Hg2+Sn2+、Pb2+、Bi3+Li+、Be2+Cr3+、Fe2+Mn2+、Cu2+Na+、Sc3+Mg2+Al3+离子的电荷越多,半径越小,离子的电荷越多,半径越小,产生的电场产生的电场越强,极化力越强。越强,极化力越强。原子、分子及性质原子、分子及性质离子极化率离子极化率离子在单位电场中被极化离子在单位电场中被极化所产生的诱导偶极矩所产生的诱导偶极矩(诱导偶极矩诱导偶极矩)= =E(电场强度电场强度)离子离子/(10-40Cm2V-1)离子离子/(10-40Cm2V-1)Li+0.034OH1.95Na+0.199F1.16Ca2+0.52Cl4.07B3+0.0033Br5.31Ag+1.91O2-4.32Hg2+1.39S2-11.3E一定时一定时,越大越大,越大越大, ,即离子变形性越大即离子变形性越大原子、分子及性质原子、分子及性质离子极化规律离子极化规律一般来说,一般来说,阳离子阳离子由于带正电荷,外电子层电子少,由于带正电荷,外电子层电子少,所以所以极化力较强,变形性不大极化力较强,变形性不大。阴离子阴离子半径一般较大,外电子层电子多,半径一般较大,外电子层电子多,所以所以容易变形,极化力较弱容易变形,极化力较弱。因此,当阳阴离子相互作用时,多数的情因此,当阳阴离子相互作用时,多数的情况下,仅考虑况下,仅考虑阳离子对阴离子的极化作用阳离子对阴离子的极化作用原子、分子及性质原子、分子及性质一般规律一般规律A.阴离子半径相同时阴离子半径相同时,阳离子电荷越多阳离子电荷越多,阴阴离子越容易被极化离子越容易被极化,产生的诱导偶极越大。产生的诱导偶极越大。B.阳离子电荷相同时阳离子电荷相同时,阳离子半径越大阳离子半径越大,阴离阴离子被极化的程度越小子被极化的程度越小,产生的诱导偶极越小产生的诱导偶极越小。C.阳离子电荷相同阳离子电荷相同,半径大小相近时半径大小相近时,阴离子阴离子越大越大,越容易被极化越容易被极化,产生的诱导偶极越大产生的诱导偶极越大。B+-+-+-+C-+-+-+原子、分子及性质原子、分子及性质离子的附加极化作用离子的附加极化作用当阳离子易变形时,除要考虑阳离子对阴当阳离子易变形时,除要考虑阳离子对阴离子的极化作用外,还需考虑阴离子对阳离子的极化作用外,还需考虑阴离子对阳离子的附加极化作用离子的附加极化作用。阳离子的诱导偶极加强对阴离阳离子的诱导偶极加强对阴离子的极化作用,使阴离子的诱子的极化作用,使阴离子的诱导偶极增大。导偶极增大。阳离子产生的诱导偶极加强了对阴离子的阳离子产生的诱导偶极加强了对阴离子的极化作用,使阴离子的诱导偶极增大,这极化作用,使阴离子的诱导偶极增大,这种效应叫做附加极化作用。种效应叫做附加极化作用。阴离子被极化产生的诱导偶极阴离子被极化产生的诱导偶极使阳离子变形使阳离子变形,产生诱导偶极产生诱导偶极。1-4-3离子极化对物质结构和性质的影响离子极化对物质结构和性质的影响离子极化对键型的影响离子极化对键型的影响离子相互极化作用加强离子相互极化作用加强键的极性减小键的极性减小极化力强极化力强、变形性大的阳离子变形性大的阳离子变形性大的阴离子变形性大的阴离子相互接触时相互接触时阳、阴离子相互极化作用显著,致使阳、阳、阴离子相互极化作用显著,致使阳、阴离子外层轨道发生重叠,阴离子外层轨道发生重叠,使离子键过渡到共价键。使离子键过渡到共价键。离子极化对键型的影响离子极化对键型的影响X- -半径增大,变形性增大半径增大,变形性增大与与Ag+相互极化作用增强相互极化作用增强, ,键的极性减弱。键的极性减弱。Ag+为为18电子构型,极化力强、变形性大电子构型,极化力强、变形性大卤化银卤化银AgFAgCl AgBrAgI卤素离子半径卤素离子半径/pm136181195216阳阳、阴离子半径和阴离子半径和/pm262307321342实测键长实测键长/pm246277288299键型键型离子键离子键过渡键型过渡键型共价键共价键离子极化对晶体构型的影响离子极化对晶体构型的影响A.晶体中的离子在其平衡位置附近不断振动。晶体中的离子在其平衡位置附近不断振动。B.当离子偏向异电荷离子时,产生诱导偶极当离子偏向异电荷离子时,产生诱导偶极,若阳若阳离子极化力不强、阴离子变形性不大时离子极化力不强、阴离子变形性不大时,在热运在热运动作用下,又返回原位置。动作用下,又返回原位置。ABCC.若阳离子极化力强、阴离子变形性大时若阳离子极化力强、阴离子变形性大时,诱导偶诱导偶极产生的附加引力极产生的附加引力,破坏了原有振动破坏了原有振动,缩短了离子缩短了离子间距离间距离,使晶体向配位数减小的晶体构型转变。使晶体向配位数减小的晶体构型转变。原子、分子及性质原子、分子及性质离子极化对晶体构型的影响离子极化对晶体构型的影响卤化银卤化银AgClAgBrAgIr+/r- -值值0.6960.6460.583理论晶体构型理论晶体构型NaCl型型NaCl型型NaCl型型实际晶体构型实际晶体构型NaCl型型NaCl型型ZnS型型配位数配位数4原子、分子及性质原子、分子及性质离子极化对物质性质的影响离子极化对物质性质的影响卤化物卤化物NaClCuClM+离子电荷离子电荷+1+1r+/pm9596M+离子电子构型离子电子构型818M+的极化力的极化力小小大大溶解度溶解度易溶于水易溶于水难溶于水难溶于水原子、分子及性质原子、分子及性质精品课件精品课件!原子、分子及性质原子、分子及性质精品课件精品课件!1.已已知知Ca(Z20)原原子子的的电电子子结结构构为为1s22s22p63s23p64s2,用用徐徐光光宪宪的的方方法法确确定定3s轨轨道道上上的的1个个电电子子的的屏屏蔽蔽常常数数,并计算该电子的有效核电荷,并计算该电子的有效核电荷Z*。2.下列各对分子中哪一个的键角大?为什么?下列各对分子中哪一个的键角大?为什么?(1)CH4、NH3(2)NH3、NF3(3)PH3、NH3(4)NO2、NO2-(5)PI3、PBr33写写出出下下列列分分子子或或离离子子的的几几何何构构型型和和其其中中心心原原子子的的杂杂化状态?化状态?F2SeO,SnCl2,I3-
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