结构化学第一章
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第一章:原子结构1. S能级有个原子轨道,P能级有个原子轨道,d能级有个原子轨道,同一能级的原子轨道能量,每个原子轨道最多可以排个自旋方向相反的电子。
当2P能级有2个未成对电子时,该原子可能是或者,当3d能级有2个未成对电子时,该原子可能是或者。
2. S轨道图形为,P轨道图形为沿三维坐标轴x y z 对称分布的纺锤形。
3. 主族元素的价电子就是电子,副族元素的价电子为与之和(Cu和Zn除外)。
4. 19∼36号元素符号是:它们的核外电子排布是:5. 元素周期表分,,,,五大区。
同周期元素原子半径从左到右逐渐,原子核对外层电子吸引力逐渐,电负性及第一电离能逐渐,(ⅡA,ⅤA 特殊);同主族元素原子半径从上到下逐渐,电负性及第一电离能逐渐。
6. 依照洪特规则,由于ⅡA族,ⅤA族元素原子价电子处于稳定状态,故其第一电离能比相邻同周期元素原子,如:N>O>C ; Mg>Al>Na ,但是电负性无此特殊情况。
7. 电负性最强的元素是,其电负值为4.0 ,其次是,电负值为3.5第二章化学键与分子间作用力1.根据共价键重叠方式的不同,可以分为键和键,一个N2分子中有个σ键个П键,电子式为。
根据共价键中共用电子对的偏移大小,可将共价键分为键和键,同种非金属原子之间是,不同原子之间形成。
2.共价键的稳定性与否主要看三个参数中的,越大,分子越稳定。
其次是看键长,键长越短,分子越(键长与原子半径有正比例关系)。
键角与分子的空间构型有关,CO2,C2H2分子为直线型,键角是1800;CH4和CCl4为正四面体型,键角为;NH3分子构型为, H2O分子构型为,它们的键角均小于。
3.美国科学家鲍林提出的杂化轨道理论认为:CH4是杂化;苯和乙烯分子为杂化;乙炔分子为杂化。
其他有机物分子中,全单键碳原子为杂化,双键碳原子为杂化,三键碳原子为杂化。
4. 价电子对互斥理论认为ABn型分子计算价电子对公式为,其中H 卤素原子做配位原子时,价电子为个;O,S做配位原子时,不提供电子;如果带有电荷,做相应加减;出现点五,四舍五入。
第一章:原子结构1. S能级有个原子轨道,P能级有个原子轨道,d能级有个原子轨道,同一能级的原子轨道能量,每个原子轨道最多可以排个自旋方向相反的电子。
当2P能级有2个未成对电子时,该原子可能是或者,当3d能级有2个未成对电子时,该原子可能是或者。
2. S轨道图形为,P轨道图形为沿三维坐标轴x y z 对称分布的纺锤形。
3. 主族元素的价电子就是电子,副族元素的价电子为与之和(Cu和Zn除外)。
4. 19∼36号元素符号是:它们的核外电子排布是:5. 元素周期表分,,,,五大区。
同周期元素原子半径从左到右逐渐,原子核对外层电子吸引力逐渐,电负性及第一电离能逐渐,(ⅡA,ⅤA 特殊);同主族元素原子半径从上到下逐渐,电负性及第一电离能逐渐。
6. 依照洪特规则,由于ⅡA族,ⅤA族元素原子价电子处于稳定状态,故其第一电离能比相邻同周期元素原子,如:N>O>C ; Mg>Al>Na ,但是电负性无此特殊情况。
7. 电负性最强的元素是,其电负值为4.0 ,其次是,电负值为3.5第二章化学键与分子间作用力1.根据共价键重叠方式的不同,可以分为键和键,一个N2分子中有个σ键个П键,电子式为。
根据共价键中共用电子对的偏移大小,可将共价键分为键和键,同种非金属原子之间是,不同原子之间形成。
2.共价键的稳定性与否主要看三个参数中的,越大,分子越稳定。
其次是看键长,键长越短,分子越(键长与原子半径有正比例关系)。
键角与分子的空间构型有关,CO2,C2H2分子为直线型,键角是1800;CH4和CCl4为正四面体型,键角为;NH3分子构型为, H2O分子构型为,它们的键角均小于。
3.美国科学家鲍林提出的杂化轨道理论认为:CH4是杂化;苯和乙烯分子为杂化;乙炔分子为杂化。
其他有机物分子中,全单键碳原子为杂化,双键碳原子为杂化,三键碳原子为杂化。
4. 价电子对互斥理论认为ABn型分子计算价电子对公式为,其中H 卤素原子做配位原子时,价电子为个;O,S做配位原子时,不提供电子;如果带有电荷,做相应加减;出现点五,四舍五入。
结构化学第一章第一章:结构化学概述结构化学是化学的一个重要分支,它研究化合物的结构以及这种结构与其性质之间的关系。
通过研究化学键的形成与断裂,利用现代分析仪器和计算方法,结构化学可以揭示物质的微观组织和宏观性质,对于理解化学反应机理、合成新化合物、药物设计等都具有重要的意义。
结构化学是以化学键为基础的。
化学键是由原子之间的相互作用形成的连接,它决定了分子的几何结构以及分子之间的相互作用。
在结构化学中,主要研究化学键的类型、长度、键角以及键的强度等。
在结构化学中,最重要的概念是共价键和离子键。
共价键是由共享电子对形成的,它是化学键中最常见的类型。
离子键是由正负电荷之间的相互作用形成的,它在具有高电负性的元素之间特别常见。
此外,还有极性共价键、金属键等其他类型的化学键。
化学键的长度和强度决定了分子的几何构型和化学性质。
根据分子的几何构型可以预测一些物理和化学性质,如极性、反应活性等。
通过测量不同化合物化学键的长度,可以了解原子之间的距离和键的强度,进而推断物质的性质。
除了化学键,结构化学还研究分子的键角和二面角。
键角是两个相邻的化学键之间的夹角,它决定了分子的三维形状。
通过测量和计算不同化合物的键角,可以了解分子的构型以及它们的稳定性和反应性。
而二面角则是分子内部的键之间的角度,它也对分子的结构和性质有重要的影响。
最后,结构化学利用现代分析仪器和计算方法对物质的结构进行研究。
核磁共振、质谱和X射线晶体学等分析技术可以揭示物质的分子结构。
而量子化学计算方法则可以通过模拟和预测分子的结构和性质,加快新化合物的研发过程。
总之,结构化学是一个非常重要的研究领域,它揭示了物质的微观组织和宏观性质之间的关系。
通过研究化学键的形成和断裂,结构化学可以对于合成新化合物、理解化学反应机理和设计药物等方面提供重要的指导。
福师《结构化学》第一章量子力学基础和原子结构课堂笔记◆主要知识点掌握程度了解测不准关系,掌握和的物理意义;掌握一维势箱模型方程的求解以及该模型在共轭分子体系中的应用;理解量子数n,l,m的取值及物理意义;掌握波函数和电子云的径向分布图,原子轨道等值线图和原子轨道轮廓图;难点是薛定谔方程的求解。
◆知识点整理一、波粒二象性和薛定谔方程1.物质波的证明德布罗意假设:光和微观实物粒子(电子、原子、分子、中子、质子等)都具有波动性和微粒性两重性质,即波粒二象性,其基本公式为:对于低速运动,质量为m的粒子:其中能量E和动量P反映光和微粒的粒性,而频率ν和波长λ反映光和微粒的波性,它们之间通过常数h联系起来,普朗克常数焦尔·秒。
实物微粒运动时产生物质波波长λ可由粒子的质量m和运动度ν按如下公式计算。
λν量子化是指物质运动时,它的某些物理量数值的变化是不连续的,只能为某些特定的数值。
如微观体系的能量和角动量等物理量就是量子化的,能量的改变为ν的整数倍。
2.测不准关系:内容:海森保指出:具有波粒二象性的微观离子(如电子、中子、质子等),不能同时具有确定的坐标和动量,它们遵循“测不准关系”:(y、z方向上的分量也有同样关系式)ΔX是物质位置不确定度,Δ为动量不确定度。
该关系是微观粒子波动性的必然结果,亦是宏观物体和微观物体的判别标准。
对于可以把h看作O的体系,表示可同时具有确定的坐标和动量,是可用牛顿力学描述的宏观物体,对于h不能看作O的微观粒子,没有同时确定的坐标和动量,需要用量子力学来处理。
3.波函数的物理意义——几率波实物微粒具有波动性,其运动状态可用一个坐标和时间的函数来描述,称为波函数或状态函数。
1926年波恩对波函数的物理意义提出了统计解释:由电子衍射实验证明,电子的波动性是和微粒的行为的统计性联系在一起的,波函数正是反映了微粒行为的统计规律。
这规律表明:对大量电子而言,在衍射强度大的地方,电子出现的数目多,强度小的地方电子出现的数目少,即波函数的模的平方与电子在空间分布的密度成正比。