1、1,12-2 价键理论(VB法),一、理论要点-P1661、两原子接近时,自旋方向相反的未成对的价电子可以配对形成共价键电子配对原理。2、对称性匹配的条件下,成键价轨道重叠程度越大,形成的共价键就越牢固,分子也就愈稳定轨道最大重叠原理,例:H2的形成。,过程图示:,2,d=87pm,H 2分子的核间距,H2分子的能量曲线和核间距。,H 2分子的能量曲线,3,图示说明:两H原子的成单电子自旋相反,成键时随两原子接近,体系能量降低,当体系处于相对平衡状态时,表现两个事实:体系能量降至最低点。E 0 2E -表示两H原子间产生强烈的吸 引力,形成稳 定的化学键。, H2中两核间距d小于两H原子半径之
2、和。r(H)=53pm,d(H2)=87pm,则d(H2)2rH这表示两H原子在形成H2时发生轨道重叠。结论:共价键的形成-成键原子间通过原子轨 道最大重叠而形成共价键。,4,3、原子轨道重叠对称性原则原子轨道以对称性相同部分实现有效重叠。 右图所示:结果:最大有效重叠形 成稳定的共价键。原子轨道以对称性不同部分取得无效重叠。 右图所示: 结果:无效重叠不能形成共价键。,5,讨论1:下列轨道重叠状态能形成稳定共价键的是( ) 图示:,6,1.键:原子轨道沿核间联线方向进行同号重叠(头碰头)。,二、共价键的类型,7,2.键:原子轨道垂直核间联线并相互平行进行同号重叠(肩并肩)。,8,键和键的特征
3、,9,3.配位键 形成条件:成键原子一方有孤对电子,另一方有空轨道。,例:,10,例6:N2分子中的化学键。,N2分子中轨道重叠图示,11,2、键型过渡键的极性大小与什么因素有关?非极性键过渡到离子键所含示的辩证哲理。离子键含有共价成份吗?相反成立吗?,12,列表:单键的离子性,共价性与电负性差值的关系。一般认为:X1.7,离子性%50%,为离子键。,13,三、键参数1、键能 符号:EA - B , 单位:kJ .mol-1定义:298.15K,100KPa,气态分子中断裂 1mol某化学键所需要的能量。双原子分子:100kPa下将气态分子断裂成 气态原子所需要的能量叫做键解离能(H)。双原子
4、分子的键解离能(HA-B) = 键能EA BXY(g) X(g) + Y(g)E H-Cl = HH-Cl =431kJmol-1,ECl-Cl = HCl-Cl =243kJ mol-1,100KPa,298K,14, 对于多原子分子XYX多原子分子中,断裂气态分子中的某一个键,形成两个“碎片”时所需要的能量叫做此键的解离能。EX-Y 是每一条键逐级解离能代数和的平均值:XYX (g) XY(g) + X H0XY-X XY (g) X(g) + Y(g) H0X-Y,298K,100kPa,298K,100kPa,15,(O-H) = 1/2 x(HH-OH+HO-H)=1/2x(499+
5、429) = 464kJ.mol-1,例:H2O中O-H:,例:NH3中N-H:,16,2、利用热化学循环求键能例 已知 C石 +2H2(g)= CH 4(g) H0298=-74.9kJ/mol C 石 = C(g), H01=725.1kJ/molHH-H= 432kJ/mol 求E C-H =?,热化学循环为:,C 石 + 2H2(g) CH4(g),H0298,H01,C (g) + 4H(g),H02 =2HH-H,H03,- 4HC-H,17,据盖斯定律: H0298K = H10 +H20 +H30H30 = HO298K - H10 - H20= -74.9 - 725.1 - 2432=- 1664 KJ- 4HC-H = H30,18,键能与标准摩尔反应焓变,4H(g) + 2O(g),- 4E(OH),rH m,19,2、键长-分子中两原子核间的平衡距离称为键长。,例如,H2分子,l = 74pm。,|,|,|,20,键角和键长是反映分子空间构型的重要参 数,它们均可通过实验测知。,3、 键角,21,键矩是表示键的极性的物理量记作 。 = q L 式中 q 为电量,L 为核间距。为矢量,例如,实验测得H-Cl,4. 键的极性,22,键参数小结:,键的极性 键矩(),目录,