6.4 共 价 键 理 论

配合物的价键理论可以解释配合物的价键理论是一种重要的理论工具，用来解释物质的晶体结构并解释两个或多个原子间的化学键性质。

它主要关注的是解释原子间分子结构的物理系统诸如电荷分布和能量。

以下列出了价键理论可以用来解释配合物的内容：一、概念：1、原子价键：价键理论主要关注非金属原子之间的化学键，它们由两个原子的电荷之间的作用力形成。

2、亲异性等离子键：在等离子键中，一个原子通过电荷作用另一个原子，形成由两个原子间共享的化学键。

由于这些原子有着不同的化学性质，因此它们也被称为亲异性等离子键。

3、半价键：半价键具有半量电荷，其特征是一个电子被两个原子共同胁迫。

它们连接相同类型原子之间形成不可分割的物质，可以帮助解释某些化学反应方式以及物质结构。

二、连接性：1、化学键：可以根据原子之间的连接能够判断出它们的化学键的性质。

如果原子被强键连接在一起，则它们之间的化学键就会更加牢固，反之也是如此。

2、电荷分布：电荷分布可以解释一种原子价键或者半价键形式的形成原因，当一个原子具有负电荷而另一个具有正电荷时，它们之间就可以存在电荷的失衡。

这种失衡的电荷能促使两个原子形成化学键。

3、分子形状：分子形状是解释半价键性质的重要指标，它表示原子间电荷的分布形状。

如果原子的电荷较为均衡地分布于分子的两部分，就可以形成强的半价键。

三、配位：1、配应力：配应力提供一种有效的方法来理解其间的化学键排列。

如果一种化学物质包含偶合结构，则可以根据其中势能的配应能量和电荷分布来理解它。

2、配位数：配位数是指物质中原子之间结构所能够达到的最大配位数。

具体来讲，如果一种物质包含了六个原子，那么它就能够形成最多6个配位关系。

3、配位角：配位角表示的是原子之间的连接的角度，在配位关系形成之后，它将会保持一定的角度，即配位角。

由于这个角度的影响，它将会影响到其结构的形成。

总之，价键理论可以用来解释配合物的，它解释了物质晶体结构以及原子间的电荷分布和能量、由两个原子间共享的化学键，以及半价键以及其特征、配应力、配位数和配位角等方面。

第六章 价键理论价键理论，顾名思义：就是有关分子间化学键的理论。

其核心思想是电子两两配对形成定域的化学键，因而价键理论又称为电子配对理论。

价键理论是在Heitler-London 处理2H 问题的基础上发展起来的。

因此，我们先来回顾一下Heitler-London 方法。

§6.1 Heitler-London 方法在讨论2H 时，H.L 从Pauli 原理出发，即电子轨道自旋波函数必须是反对称的，直接推出了2H 的单态和三态波函数，)()()()())1,31212ab ba ψαββα=± ab ba +：对称的 αββα-：反称 ab ba -：反称 αββα+：对称∴两两组合，只能有+→-⎛⎫⎪-→+⎝⎭a ，b 为归一化的实函数，为氢原子的原子轨道，a 表示在A 核的b 表示在B 核的 |a b S =体系能量（相应于单态和三态）：1,31,31,3ˆE Hψψ=∵ˆH不含自旋，∴ψ中自旋可积去，为1，剩下E 只是空间轨道在ˆH 下的作用结果。

∴()1,321ˆ21E ab ba H ab ba S =±±+ ()121ˆ21E ab ba Hab ba S =++⨯+()()21ˆˆˆˆ21ab Hab ab H ba ba H ab ba H ba S =++++ ∵ˆˆab H ab ba H ba =；ˆˆab H ba H ab = ()()21ˆˆ1ab H ab ab H ba S =++ 同理：()()21ˆˆ1ab H ab ab H ba S =-- 写在一起：()()1,321ˆˆ1E ab H ab ab H ba S =±± 定义ˆQ a b H a b = 库仑作用能ˆK ab Hba = 交换作用能 2H 分子在Hamiltonian 在定核近似下，（只与电子坐标有关）可写为： ()()121ˆˆˆ12Hh h r =++ ∴()1,3211E Q K S=±± 其中 Q ab H ab a h a b h b ab g ab ==++ ∵a ，b 对称（a 为A 核1s ，b 为B 核1s ，A ，B 核一样）， ∴ 2Q a h a a b g a b=+()()()()()11122K a b H b a a h b b a b h a Sa b g a b==++ S 2S a h b ab g ab =+∵两归一化在函数内积总是小于等于1，即|1a b s =≤"1"=只有 a b = 时∴在我们这种情况下，21S <作为一种近似我们可以把21S +的2S 省去，则能量表示变为，1,3E Q K =± <0 >0∵0K < （2K S a h b ab g ab =+）这一项积分总很小 ∴13E E <即单态为基态，较稳定，符合事实，另外，我们不能省去K 中的S ，如果省去，则K>0,从而31E E <,就不对了。

化学键知识点归纳总结一、化学键的基本概念1.1 化学键的定义化学键是原子或离子之间通过电子的相互作用形成的强烈吸引力，它将原子或离子结合成分子或晶体。

化学键的存在是物质稳定性的基础。

1.2 化学键的分类化学键主要分为以下几类：离子键：由正负离子之间的静电吸引力形成。

共价键：由原子间共享电子对形成。

金属键：金属原子之间的自由电子形成的键。

分子间作用力：包括范德华力和氢键，虽然不属于传统意义上的化学键，但对分子间相互作用有重要影响。

二、离子键2.1 离子键的形成离子键通常形成于金属和非金属之间。

金属原子失去电子形成阳离子，非金属原子获得电子形成阴离子，阳离子和阴离子通过静电吸引力结合在一起。

2.2 离子键的特点高熔点和沸点：由于离子键的强度较大，离子化合物通常具有高熔点和沸点。

导电性：在熔融状态或水溶液中，离子可以自由移动，因此离子化合物具有导电性。

易溶于水：许多离子化合物易溶于水，因为水分子可以有效地分离和稳定离子。

2.3 离子键的实例NaCl（氯化钠）：钠失去一个电子形成Na⁺，氯获得一个电子形成Cl⁻，两者通过离子键结合。

CaCO₃（碳酸钙）：钙失去两个电子形成Ca²⁺，碳酸根离子（CO₃²⁻）通过离子键与钙离子结合。

三、共价键3.1 共价键的形成共价键通常形成于非金属原子之间，通过共享电子对来实现电子的稳定配置。

3.2 共价键的类型单键：共享一对电子，如H₂（氢气）。

双键：共享两对电子，如O₂（氧气）。

三键：共享三对电子，如N₂（氮气）。

3.3 共价键的特点方向性：共价键具有明确的方向性，决定了分子的几何结构。

饱和性：每个原子能形成的共价键数量有限，取决于其未成对电子的数量。

极性：根据共享电子对的偏移情况，共价键可分为极性共价键和非极性共价键。

3.4 共价键的实例H₂O（水）：氧原子与两个氢原子通过极性共价键结合。

CO₂（二氧化碳）：碳原子与两个氧原子通过双键结合，形成线性分子。