1、第二章 分子结构与性质 一.共价键 1.共价键的本质及特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对,其特征是具有饱和性和方饱和性和方 向性向性。 2.共价键的类型 按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键单键、双键、三键。 按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键极性键、非极性键。 按原子轨道的重叠方式分为键和键键和键,前者的电子云具有轴对称性, 后者的电子云具有镜像对称性。 3.键参数 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,化 学键越稳定。 键长: 形成共价键的两个原子之间的核间距, 键长越短, 共价键越稳定。 键角:在原子数超过 2 的分子中,两个共价
2、键之间的夹角。 键参数对分子性质的影响 键长越短,键能越大,分子越稳定键长越短,键能越大,分子越稳定 4.等电子原理:原子总数相同原子总数相同、价电子总数相同价电子总数相同的分子具有相似的化学键相似的化学键 特征,它们的许多性质相近性质相近。 常见的等电子体: CO 和 N2 二.分子的立体构型 1分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点 当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原 轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同, 形成分子的空间形状不同 2 分子构型与价层电子对互斥模型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型分子的空间构型 指的
3、是成键电子对空间构型,不包括孤对电子。指的是成键电子对空间构型,不包括孤对电子。 (1)当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致; (2)当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致。 3.配位化合物 (1)配位键与极性键、非极性键的比较:都属共价键都属共价键 (2)配位化合物 定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合 形成的化合物。 电离方程式:Zn(NH3)4SO4=Zn(NH3)42+ SO42- 配合物内界稳定不电离参加化学反应,外界电离后参加反应 三.分子的性质 1.分子间作用力的比较 2分子的极性 (1)(1)极性分子极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子。 (
4、2)(2)非极性分子非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子。 3溶解性 (1)“相似相溶相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂, 极性溶质 一般能溶于极性溶剂若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大, 溶解性越好。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互 溶,而戊醇 在水中的溶解度明显减小 4手性 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如左手和右手一样互为镜 像,在三维空间里不能重叠的现象 5 5无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素 R 相同,则 n 值越大,R 的正电 性越高,使 ROH 中 O 的电子向 R 偏移,在水分子的作用下越易电离出 H ,酸性越强,如 HClOHClO2HClO3HClO4