4价键理论

第二节价键理论ValenceBondTheory所有物质都是以分子或晶体的形式存在的。研究物质结构，必然要涉及化学键问题以及相关的化学键理论。化学键理论主要包括：共价键理论离子键理论金属键理论共价键理论现代共价键理论是建立在量子力学基础上，对分子的薛定谔方程的求解极难。引用不同的假定以简化计算。不同的假定，得到不同的物理模型。主要有两种：价键理论：认为成键电子只能在以化学键相连的两原子间的区域内运动。分子轨道理论：认为成键电子可以在整个分子的区域内运动。6-2-1共价键（covalentbond）实验测知:H2核间距＝74pmH玻尔半径＝53pmH2分子的形成说明：成键电子的轨道发生了重叠，使核间形成了电子概率密度较大的区域，削弱了两核间的正电排斥，增强了核间电子云对核的吸引，使体系能量降低，形成共价键。共价键的形成——以H2为例共价键：原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键.价键理论要点价键理论(电子配对法)要点：两原子靠近时，自旋方向相反的未成对的价电子可以配对，形成共价键。成键电子的原子轨道重叠越多，形成的共价键越牢固——最大重叠原理。共价键特征共价键特征饱和性:原子有几个未成对的价电子,就可能与几个自旋方向相反的电子配对成键。例2pNN2pN2:N≡N:在特定的条件下，有的成对的价电子能被拆开为单电子参与成键。例S3s3p3d3s3p3d[·S·]+6[·F:]→F–S–F¨¨¨¨FF\//\FF方向性:为满足最大重叠原理，成键时原子轨道只能沿着轨道伸展的方向重叠。++++++---原子轨道的重叠原子轨道重叠的对称性匹配原则只有当原子轨道对称性相同的部分重叠，原子间的概率密度才会增大,形成化学键。两原子轨道以对称性相同的部分(即“+”与{“+”、“-”与“-”)重叠时，可以成键。+两原子轨道以对称性不同的部分(即“+”与“-”)重叠时，原子间的概率密度几乎等于零，不能成键。共价键的类型共价键的类型共价键极性共价键强极性键：如H-Cl弱极性键：如H-I非极性共价键：如H-H、Cl-Cl按键是否有极性分：按原子轨道重叠部分的对称性分：σ键、π键、δ键σ键：原子轨道以“头碰头”的形式重叠所形成的键。σs-pσs-sσp-p对键轴(x轴)具有圆柱形对称性xxxπ键：原子轨道以“肩对肩”的形式重叠所形成的键。对xy平面具有反对称性zzxyyπpz-pz即重叠部分对xy平面的上、下两侧，形状相同、符号相反。例N2:N—N:····价键结构式：N≡N分子结构式：NNσxπyπz化学键示意图σ电子：形成σ键的电子π电子：形成π键的电子δ键：两个原子相匹配的d轨道(如dxy-dxy)以“面对面”的方式重叠所形成的键zxxyydxydxy共价键的类型配位共价键定义：共用电子对由一个原子单方面提供,所形成的共价键成为配位键.形成条件：1.一个原子价层有孤电子对(电子给予体)2.另一个原子价层有空轨道(电子接受体)例COCO2s2p2s2p:C—O:····σ键π配键→π键→价键结构式:CO:电子式分子结构式C=O6-2-2离子键(IonicBond)离子键本质：阳、阴离子之间的静电引力。存在：离子晶体和少量气态分子中.特征：无方向性和饱和性因为离子电场具有球形对称性。键型过渡两原子是形成离子键还是共价键取决于：两原子吸引电子能力的差别大小，即两元素原子电负性的差值(△χ)。△χ=0，形成非极性共价键；△χ小，形成弱极性共价键；△χ大，形成强极性共价键或离子键。极性共价键中含有离子键成分，离子键中往往也含有共价键的成分，只不过占的份额不同而已。键型过渡·····HHHI:HBr:HCl:HF:NaF:¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨△χ2.1-2.1=02.5-2.1=0.42.8-2.1=0.73.0-2.1=0.94.0-2.1=1.94.0-0.9=3.1非极性键极性键离子键Na+F-电负性差值越大键的极性越强，