共价键知识与规律

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盘点共价键知识与规律
一、共价键本质与分类
1.共价键的概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。共价键的本质
是原子之间形成共用电子对。
评注:通常电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键为共价键,当两原子的电负性相值差大,形成的是离子键。
2.共价键的分类
根据原子轨道重叠方式划分为:σ键(s-sσ、s-pσ、p-pσ)和π键,见表:
顾婷婷是什么梗
形式
锁时之盒σ键
π键
成键方式
头碰头
肩并肩
电子云形状
轴对称
镜像对称(两块组成)
牢固程度
强度大,不易断裂
强度小,易断裂
规律
单键是σ键;双键有一个是σ键,另一个是π键;
三键中一个是σ键,另两个为π键。
3.共价键性质
具有饱和性(决定一个原子能形成共价键的总数或以单键连接原子的数目)和方向性(决定分子的空间结构)。
评注:知道共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系,共价键的方向性影响着分子的立体构型。
二、共价键的键参数
共价键的键参数主要指键能、健长、键角。见表:
 
概念
意义
键长
分子中两个成键原子核间距离(米)
键长越短,化学键越强,形成的分子越稳定
键能
对于气态双原子分子AB,拆开1molA-B键所需的能量
键能越大,化学键越强,越牢固,形成的分子越稳定
键角
键与键之间的夹角
键角决定分子空间构型
三、等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质(物理性质)是相近的。
分子的立体结构
涂布刮刀一、分子的立体结构
多原子的分子中原子的空间关系,称为“分子的立体结构“
常见分子的立体结,见表:
分子空间构型
键角
实  例
结构式
五原子分子
109°28′
CH4多聚磷酸盐  (正四面体形)
四原子分子
60°
白磷:P4(正四面体形)
120°
CH2O  ( 平面三角形 )
107°
NH3    三角锥
三原子分子
堆芯
105°
H2O    V(折线型)
180°
CO2   
二、价电子对互斥模型预测分子立体结构的基本方法
1.中心原子上的价电子都用于形成共价键,它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测:
ABn 
立体结构 
示例
n=2
直线
CO2 
n=3
平面三角形
CH2O BF3
n=4
四面体
CH4 
2.中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子,中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥,如H2O有2对孤对电子,互相排斥,结构为 V(折线型),NH3  有1对孤对电子,互相排斥结构,结构为三角锥形。
三、杂化轨道类型
掌握分子空间构型与杂化类型的关系
(1)sp杂化—直线型
是由一个ns轨道和一个np轨道杂化而成的两个轨道,轨道间的夹角为180℃,是直线型。如BeCl2
(2)sp2杂化—平面三角型
是由一个ns轨道和两个np轨道杂化而成的三个轨道,轨道间的夹角为120℃,是平面三角型。如BF3
(3)sp3杂化—四面体型
是由一个ns轨道和三个np轨道杂化而成的四个矫姿带轨道,轨道间的夹角为109.5℃,是四面体型。如CH4
原子间要形成共价键,它们的价电子中应当有未成对的电子(记住短周期元素的价电子排布);杂化轨道上的电子更易与其它原子的原子轨道上的电子形成共价键;杂化轨道的能量相同,杂化后电子排布符合洪特规则。
解题时,可以根据构型反推中心原子杂化类型,注意sp3杂化后如果存在孤对电子,受孤对电子的排斥作用,空间结构发生变化,为三角锥型;可以根据分子式中非中心原子的数目与成键所需要的电子数(未成对电子数),结合中心原子的价电子数,进行分析确定杂化类型;有机化合物中:饱和碳原子是sp3杂化,双键碳原子是sp2杂化,叁键碳原子是sp杂化。
四、配位键的特征
电子对给予——接受键,称为配位键。
1.孤对电子
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤对电子。
2.配位键
电子对是由一个原子单方面提供而跟另一原子共用,形成的一种新的化学键叫配位键。
3.配位键的形成
一方(如A)是能够提供孤对电子的原子,另一方(如B)是具有接受孤对电子的空轨道的原子,表示为A→B。如配合物:硫酸四氨合铜,化学式为[Cu(NH3)4]SO4称为配位化合物(简称配合物),[Cu(NH3)4]2+称为络离子(四氨合铜离子),Cu2+有空轨道,NH3有孤对电子,则Cu2+与NH3形成配位键,且配位键的数目为4,表示为

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