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【自主招生】共价键理论

一、共价键价键理论

1.δ键:(以“头碰头”重叠形式)
  a.特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键的图形不变,轴对称图形。
  b.种类:S-Sδ键 S-Pδ键 P-Pδ键
  2.π键   特征:镜像对称
  3.δ键和π键比较
  ① 重叠方式   δ键:头碰头    π键:肩并肩
  ②δ键比π键的强度较大

  ③成键电子:δ键 S-S S-P P-P  π键 P-P   δ键成单键   π键成双键、叁键

3、由原子轨道相互重叠形成的σ键和丌键总称价键轨道。

4、判断共价键类型规律:共价单键是σ键;而共价双键中有一个σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键和两个π键组成。

二、价层电子对互斥模型

1、中心原子上的价电子都用于形成共价键:分子中的价电子对相互排斥的结果。如:

ABn

立体结构

范例

n=2

直线型

CO2

n=3

平面三角形

CH2O

n=4

正四面体型

CH4

2、中心原子上有孤对电子: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和NH3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。因而H2O分子呈V型,NH3分子呈三角锥型。如:

化学式

中心原子含有孤对电子对数

中心原子结合的原子数

空间构型

H2S

2

2

V形

NH2+

2

2

V形

BF3

0

3

正三角形

CHCl3

0

4

四面体

SiF4

0

4

正四面体

三、杂化轨道理论

1、杂化的概念:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。

(1)sp3杂化:1个s轨道和3个p轨道会发生混杂,得到4个相同的轨道,夹角109°28′,称为sp3杂化轨道。

(2)sp杂化:夹角为180°的直线形杂化轨道,sp2杂化:三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。

四、配位键

1、“电子对给予—接受键”被称为配位键。一方提供孤对电子;一方有空轨道,接受孤对电子。如:

[Cu(H20)2+]、NH4+中存在配位键。表示:

     A——————————

B           

电子对给予体               电子对接受体

条件:其中一个原子必须提供孤对电子。另一原子必须能接受孤对电子轨道。

2、通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。

3、配合物的形成

Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+

Cu(OH)2+4 NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O([Cu(NH3)4]2+深蓝色)

五、键的极性和分子的极性

1、极性键:由不同原子形成的共价键。吸电子能力较强一方呈正电性(δ+),另一个呈负电性(δ一)。

2、极性分子和非极性分子:极性分子中,正电荷中心和负电中心不重合;非极性分子的正电中心和负电中心重合。

3、判断极性分子或非极性分子经验规律:若分子结构呈几何空间对称,为正某某图形,则为非极性分子。

分子

共价键的极性

分子中正负电荷中心

结论

举例

同核双原子分子

非极性键

重合

非极性分子

H2、N2、O2

异核双原子分子

极性键

不重合

极性分子

CO、HF、HCl

异核多原子分子

分子中各键的向量和为零

重合

非极性分子

CO2、BF3、CH4

分子中各键的向量和不为零

不重合

极性分子

H2O、NH3、CH3Cl

六、氢键及范德华力及其对物质的影响

范德华力:分子之间存在着相互作用力。范德华力很弱,约比化学键能小l一2数量级。相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力也越大。

氢键:是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。氢键普遍存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间。例如,不仅氟化氢分子之间以及氨分子之间存在氢键,而且它们跟水分子之间也存在氢键。氢键表示方法:X—H…Y。

2、分子间氢键:使物质的熔、沸点升高。

3、分子间内氢键:使物质的熔、沸点降低。氢键属于一种较弱的作用力,其大小介于范德华力和化学键之间,约为化学键的十分之几,不属于化学键。

七、溶解性

1、“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。

极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。

2、溶解度影响因素:溶剂的极性、溶剂和溶质之间的氢键作用、

八、手性

具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体。有手性异构体的分子叫做手性分子。


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