北京化工大学：《无机化学》课程教学资源（PPT课件）第十章 化学键与分子结构

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1 无机化学 Inorganic Chemistry 第十章 化学键与分子结构

化学键的分类强化学键：离子键、共价键、金属键共价键又分为：键、元键、8键、离域元键、配位键、α-元配位键、缺电子多中心元键等弱化学作用（次级键）：氢键、范德华力等2

2 化学键的分类 离子键、共价键、金属键 强化学键： 共价键又分为：键、键、键、离域键、 配位键、 -配位键、 缺电子多中心键等 弱化学作用（次级键）： 氢键、范德华力等

10.1离子键理论1916年，德国化学家A.KosselH..0.:CI-He::N:Na:Mg::Ne:为什么情性气体稳定？ns2np6八电子结构Na: + :C-Nat[:CI:] 3s13s23p52s22p63s23p6提出了离子键理论，3

3 1916年，德国化学家 A. Kossel · ·· ·· ·· H· He: :N· ·O· :Cl· Na· Mg: :Ne: · ·· ·· ·· 提出了离子键理论。 为什么惰性气体稳定？ ns 2np6 八电子结构 ·· ·· Na· + :Cl· → Na+ [:Cl:]－ ·· ·· 3s1 3s23p5 2s22p63s23p6 10.1 离子键理论

当电负性相差较大的金属原子和非金属原子在一定的反应条件下相互接近时，由于有达到稳定的电子结构的倾向而分别失去或得到电子生成正离子和负离子。Na: + :ClNa+ + [:Cl:]-正离子和负离子由于静电引力相互吸引而形成离子晶体，在离子晶体中，正离子和负离子形成离子键。Na+ + [:CI:]- → NaCl4

4 当电负性相差较大的金属原子和非金属 原子在一定的反应条件下相互接近时，由于 有达到稳定的电子结构的倾向而分别失去或 得到电子生成正离子和负离子。 ·· ·· Na· + :Cl· → Na+ + [:Cl:]－ ·· ·· 正离子和负离子由于静电引力相互吸 引而形成离子晶体，在离子晶体中，正离子 和负离子形成离子键。 ·· Na+ + [:Cl:]－ → NaCl ··

离子键及其特点10.1.1定义：正负离子间的静电吸引力叫做离子键1.本质：正负离子间的静电力离子化合物的性质取决于离子的特征：·离子的电荷Z+Z_e2=k·离子的半径r2·离子的构型2.键的离子性与元素的电负性有关·电负性差越大，离子性越强·两个原子电负性差>1.7时，可认为形成离子键；<1.7时，可认为形成共价键5

5 10.1.1 离子键及其特点 定义：正负离子间的静电吸引力叫做离子键。 1. 本质：正负离子间的静电力 • 离子的电荷 • 离子的半径 • 离子的构型 离子化合物的性质取决于离子的特征： 2. 键的离子性与元素的电负性有关 • 电负性差越大，离子性越强 • 两个原子电负性差＞1.7时，可认为形 成离子键；＜1.7时，可认为形成共价键 𝑓 = 𝑘 𝑍+𝑍−𝑒 2 𝑟 2

3.离子键没有方向性和饱和性特点：无法从晶体中划分出孤立的分子，不存在所谓的NaCI分子，只有NaCI晶体NaCI晶体6

6 3. 离子键没有方向性和饱和性 特点：无法从晶体中划分出孤立的分子，不存 在所谓的NaCl分子，只有NaCl晶体 NaCl 晶体

10.1.2影响离子键强度的因素Z+Z_e2f=kr2（1）离子的电荷量离子的电荷对离子的性质和离子化合物的性质有着非常重要的影响。Fe3+Fe2+氧化性还原性不反应SCN-血红色化合物不反应蓝色沉淀K4[Fe(CN)6]无水FeCl棕黄色无水FeCl,白色含水FeCl.棕黄色含水FeCl淡绿色7

7 10.1.2 影响离子键强度的因素 离子的电荷对离子的性质和离子化合物 的性质有着非常重要的影响。 (1) 离子的电荷量 Fe3+ Fe2+ 氧化性 还原性 SCN- 血红色化合物 不反应 K4 [Fe(CN)6 ] 蓝色沉淀 不反应 无水FeCl3棕黄色 无水FeCl2白色 含水FeCl3棕黄色 含水FeCl2淡绿色 𝑓 = 𝑘 𝑍+𝑍−𝑒 2 𝑟 2

（2）离子的半径离子晶体中正负离子中心距离（核间距）为正负离子半径之和Bd=ri+r2正负离子半径与核间距的关系A+与B-两个离子在相互作用时所表现的半径，通常称为离子半径8

8 (2) 离子的半径 离子晶体中正负离子中心距离（核间距） 为正负离子半径之和 A+与B-两个离子在相互作用时所表现的半 径，通常称为离子半径。 正负离子半径与核间距的关系

离子半径的一般变化规律1.主族元素，自上而下，相同电荷数的离子半径逐渐增大。F- Mg2+> A/3+3.同一元素形成不同电荷的正离子时，电荷愈高，离子半径愈小。Fe > Fe2+> Fe3+4.负离子的半径一般较大130~250pm），正离子的半径一般较小(10~170pm)。9

9 离子半径的一般变化规律 1.主族元素，自上而下，相同电荷数的离子半 径逐渐增大。 F- Mg2+ > Al3+ 3.同一元素形成不同电荷的正离子时，电荷愈 高，离子半径愈小。 Fe > Fe2+ > Fe3+ 4.负离子的半径一般较大(130~250pm)，正离 子的半径一般较小(10~170pm)

一般说来，离子半径越小，离子间的引力越大，要拆开它们所需的能量就越大，相应的离子晶体熔沸点就越高。Li+LiF1040°C60pmNatNaF870°C95pm对性质的影响：CINat1的还原性强181pm95pm0Br-于Br-，Br-又195pmI-强于CI。216pm10

10 一般说来，离子半径越小，离子间的引力 越大，要拆开它们所需的能量就越大，相应的 离子晶体熔沸点就越高。 Li+ 60pm LiF 1040C Na+ 95pm NaF 870 C 对性质的影响： Na+ 95pm Cl- 181pm Br- 195pm I - 216pm I -的还原性强 于Br-， Br-又 强于Cl-