第七章第二节共价键

第七章：化学键和分子结第七章：化学键和分子结 7-7-7-7-4分子间作用 7-2共价键理论价键理论：电子配对11、概

2、共价键的本由共享电子对而形成的化学键，即为共价键。相应的化合物共价化合物方向性：只能在一些特定方向形成共饱和性：每一特定元素的原子，形成共价键的数目，是确定的

+

r0时体系的能量靠近子轨道(1s)发生。

共价键的本质两原子间通过共用电子对12341234“未成对电子”个数=最多能形成的“共用电子对”N3个未成对电子，可以形成3个共用电子对，如NH3，N2等。N 2个未成对电子，可以形成2个共用电子对，如H2O，O2等。 1个未成对电子，可以形成1个共用电子对，如HFF2等。e 没有未成对电子，不能形成共用电子对，为单个原子存在的稀有气体。

形成共价键，原子轨道间必须形成“有 形成有 的条件（对称性原则 +-+++- 、无

3、共价键的 的共价键的键型也有不同.例如：有σ键，π键等.σ键：轨道的电子云密度沿键轴方向的投影为圆形，表明电子云密度绕键轴（原子核之间的连线）对称.形象的称为“头碰头”方式，最多处落在键轴上.

正

π键：轨道的电子云密度绕键轴不完全对称.形象的称为“肩并肩”方式，键轴上的为零，呈“冬瓜”形状。

7-2-2杂化轨道理论（hybridorbital上面介绍的s轨道与p轨道 和键角时遇到麻烦.例如：H2O分子中的HOH键角为NH3分子中HNH键角事实上,上述两个键角都远大于在众多在众多科学家的追求中，Pauling再次建立了新的化学键理论——杂化轨道理论.N

O

2p2pN2分子的结构：N2分子的结构：1个键，2个2、原子轨道如何杂化？——杂化轨道2、原子轨道如何杂化？——杂化轨道1）sp twosphybrid (基态（激发态2（杂化态pBeCl2分子的空间模 2s2p轨hybridizationthreesphybrid2）sp2杂化ns2(基态（激发态杂化轨道（3个（杂化态1）什么是“原子轨道的杂化”和“杂化轨道ns,ns,ns,(n-1)d,??2）??

混合、重组）一S一S3）3）sp3杂化 foursphybridns3 （激发态 原子轨道（4个 杂化轨道（4个(基态 （杂化态夹角：4）sp3d杂化例如：PCl5(g)的几何构型为三角双锥P：3psp3d杂spd型杂5）sp3d2杂例如：5）sp3d2杂例如：SF6的几何构型为八面S：激sp3d2 Fe3+ Fe3+d2Sp3（内轨型[Fe(CN)6]3-配合物成键方or杂化杂化轨道与分子空间构轨数键实2直线3平面三角4四面5,三角双6八面SF 化学键.水和氨分子中就存在这样的情况：2spConfigurationofHybridValencebondpicturesofHOH104原子采取7-2-3价层电（Valence 1、基本要ABnLm分子A为中心原子，B为配位原子，L)几何构型取决于中心原子A的价电子层电子对=n+=n+成键电子对数孤电子价层电子对尽可能远离，以使斥力最小。

价层电子对的排布方 )价层电子对的排布方spsp杂ConfigurationofingroundHybridFormationofthecovalentbondsinNH3HNH 不等性不等性nmVP排布方4nmVP排布方4403122VABnLm分子几何构型与价层电子对的排布nmVP排布方22033021VnmnmVP5504132T23nm6605142A与B间：重键当成单键处理。例如：O=C=O（CO2）价层电子对间的斥力大小规律电子对间夹角愈小，斥力愈大LP-LP>LP-BP>BP-BP>>单键

2、共价分子结构的预ABnLm几何构型的推断步骤确定中心原子的价层电子=1[A的价电子数+B提供的价电子2(正A的价电子数=A所在的族ⅡA,硼族,碳族,氮族,氧族,卤素,稀有气 B的提供的价电子数H记为1，氧和硫记为0【例】CH4分子中=(4+1×4)/2==(6+1×2)/2=

确定价层电子对的排布=244

=(6+0)/2==(6+0+2)/2=

m=0：分子的几何构型与电子对的几何构型相m≠0：分子的几何构型不同于电子对的几何构3、预测分子结构的例1：判断SF4的分子几何

中心原子=(7+1×3)/2=5，电子对排布：三角双锥1=2

m=2

其中孤电子对数：m因此有三种可能的结斥力更小90oLP-BP数

90ºLP-LP数目： 90ºLP-BP数目： 90ºBP-BP数目： 斥力小，稳定7-2-47-2-41、分子轨道理论的运动，其运动状态用表示，称为分子轨道。2）分子轨道是由原子轨道线性组合而成 =c 12b（反键轨道c1，c2—系原子轨道分子轨子轨3）原子轨道组合方式不同，将分子轨道分σ轨道与π轨道s轨道与s轨道线性组合成* ssss原子轨道分子轨子道p轨道与p轨道的线性组合，有两种方式xx2py2py2py,节节““肩并肩““头碰头键级键级2成键轨道中的电子数反键轨道中的电子数1H()键级NN()2()2()2()2(p)4()2键级104)/2=Li键级Be键级=0，Be2不存B键级C键级原子轨道线性组合遵循三原则对称性匹能量相最电子在分子轨道中填充的原则：最低能量原理:电子从低能级依Pauli不相容原理：一个分子轨道最多只能填充2Hund规则：自旋平行占

O，F等分子轨 C2，N2等