杂化轨道理论+分子极性
- 格式:ppt
- 大小:4.15 MB
- 文档页数:44
•杂化轨道理论基本概念•s-p 杂化轨道•p-d 杂化轨道•d-f 杂化轨道•杂化轨道理论与分子构型关系•杂化轨道理论在化学领域应用•总结与展望目录01杂化轨道理论基本概念原子轨道与杂化轨道原子轨道杂化轨道sp 杂化sp2杂化sp3杂化030201杂化类型及特点杂化轨道形成过程激发原子中能量相近的不同类型原子轨道在成键过程中重新分配能量和确定空间方向,组成数目相等的新的原子轨道。
杂化重新组合后的原子轨道称为杂化原子轨道,简称杂化轨道。
成键杂化后的原子轨道能量相等、成分相同,仅空间方位不同。
杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理。
02s-p杂化轨道s-p杂化原理及类型s-p杂化原理s-p杂化类型根据参与杂化的s和p轨道数目不同,可分为sp、sp²、sp³等类型。
s-p杂化实例分析乙烯分子中的C=C双键炔烃分子中的C≡C三键s-p杂化性质总结s-p杂化轨道具有方向性和饱和性01s-p杂化影响分子构型和性质02s-p杂化与化学键稳定性0303p-d杂化轨道p-d杂化原理及类型p-d杂化原理p-d杂化类型p-d杂化实例分析实例一PCl5分子。
磷原子中的3个p轨道和1个d轨道发生杂化,形成5个sp3d杂化轨道,分别与5个氯原子形成共价键。
这种杂化解释了PCl5分子的三角双锥构型。
实例二SF6分子。
硫原子中的3个p轨道和2个d轨道发生杂化,形成6个sp3d2杂化轨道,分别与6个氟原子形成共价键。
这种杂化解释了SF6分子的八面体构型。
化学键性质p-d 杂化轨道中的电子分布和键合情况决定了分子的化学键性质,如键长、键角、键能等。
这些性质与分子的稳定性和反应性密切相关。
几何构型p-d 杂化轨道形成的分子具有特定的几何构型,如三角双锥、八面体等,这些构型与参与杂化的轨道数目和类型密切相关。
光学性质p-d 杂化轨道对分子的光学性质也有影响,如吸收光谱、发射光谱等。
这些性质与分子中的电子跃迁和能级结构有关。
考点41 分子结构与性质1.共价键(1)共价键⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧特征:方向性和饱和性键参数⎩⎪⎨⎪⎧键长、键能决定共价键稳定程度键长、键角决定分子立体结构类型⎩⎪⎨⎪⎧成键方式⎩⎪⎨⎪⎧σ键:电子云“头碰头”重叠π键:电子云“肩并肩”重叠极性⎩⎪⎨⎪⎧极性键:不同原子间非极性键:同种原子间配位键:一方提供孤电子对,另一方提供空轨道(2)σ键和π键的判定①⎩⎪⎨⎪⎧共价单键:σ键共价双键:1个σ键,1个π键共价三键:1个σ键,2个π键②ss 、sp 、杂化轨道之间一定形成σ键;pp 可以形成σ键,也可以形成π键(优先形成σ键,其余只能形成π键)。
2.与分子结构有关的两种理论(1)杂化轨道理论①基本观点:杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理;杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②杂化轨道类型与分子立体构型的关系杂化轨道类型杂化轨道数目分子立体构型 实例sp 2 直线形 CO 2、BeCl 2、HgCl 2 sp 23平面三角形BF 3、BCl 3、CH 2O考点导航一轮回顾:强基固本专题18 物质结构与性质V 形 SO 2、SnBr 2 sp 34四面体形CH 4、CCl 4、CH 3Cl 三角锥形 NH 3、PH 3、NF 3 V 形H 2S 、H 2O注意:杂化轨道数=与中心原子结合的原子数+中心原子的孤电子对数。
(2)价层电子对互斥理论①基本观点:分子的中心原子上的价层电子对(包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥,尽可能趋向彼此远离。
②价层电子对数的计算中心原子的价层电子对数=σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)+中心原子的孤电子对数=σ键电子对数+12(a -xb )其中a 为中心原子的价电子数,x 、b 分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H 为1,其他原子为“8-该原子的价电子数”)。
微粒为阳离子时,中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数;微粒为阴离子时,中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。
有机化合物的结构理论:1、原子轨道:用薛定谔方程描述电子的能量和运动状态,薛定谔方程的解即是描述电子状态的波函数,称为原子轨道,即能量为E的电子在相应能级轨道中出现的几率.一个原子有许多原子轨道。
有机化学中涉及的主要是1S,2S,2P,轨道。
S轨道的形状是以原子核为中心的圆球,轨道是两瓣互不接触的椭球体(纺锤形).电子在整个空间出现的几率为1,在单位微体积内出现的几率为电子密度。
电子密度在空间不是均匀分布的,如果用一个小点表示电子密度的分布,则可以看到有的地方比较密集。
有的地方比较稀疏,象一团云雾,称为电子云。
原子轨道就是电子云相对比较密集的空间范围.A B CD E按照能量最低原则,互不相容原理和最多轨道规则,基态时电子尽量占据最低轨道,每个轨道只能容纳两个自旋相反的电子,电子尽可能多地占据原子轨道。
最外层为价层轨道,如2S,2P。
已有一对电子的称孤对电子,一个电子称单电子,没有电子称为空轨道。
各种轨道能量不同,在成键时,电子可以得到能量从低能级跃迁到高能量轨道。
1S22S22P2 ——→1S22S12P32、价键理论:价键理论认为,两个原子各有成单电子且自旋方向相反,则这两个单电子可以通过原子轨道重叠而配成一对形成共价键。
轨道重叠后,电子密度更多地集中在量重叠范围内,即两个原子核间,同时吸引着两个原子核,并且屏蔽两原子核间的斥力,于是两个原子结合在一起形成共价键。
轨道重叠或电子配对后,体系能量降低,所以是一种稳定的结合。
一个原子的单电子与另一个原子的单电子配对后,就不能与第三个电子配对,所以原子的成单电子个数就等于它所能形成的共价键数,即共价键的饱和性.形成共价键时轨道要实现最大重叠,原子轨道在看空间伸展的方向不同,电子云密度不同,要实现最大重叠,只有在原子轨道的一定方向上即电子云密度最大的地方重叠,所以共价键具有方向性.若一个原子的价层轨道有孤对电子,而另一个原子或离子有空的轨道,两个原子也可以成键而共用电子对,称为配位键。