《工程化学》课程教学资源_2019课件_07化学键与分子结构

第七章 化学键与分子结构

化学键一分子中的两个（或多个）原子之间的相互作用 化学键类型：离子键共价键金属键 §7.1离子键理论 1916年德国科学家Kossel(科塞尔)提出离子键理论 7.1.1离子键的形成 (以NaCI为例 第一步电子转移形成离子： Na-e-Na+ Cl e-CI- 相应的电子构型变化： 2s22p63s1—2s22p6, 3s23p5—3s23p6 形成Ne和Ar的稀有气体原子的结构，形成稳定离子

第二步靠静电吸引，形成化学键。 体系的势能与核间距之间的关系如图所示： r为核间距 Vro V为体系的势能 ro r 纵坐标的零点当r无穷大时，即两核之间无限远时的势能。 下面来考察Na+和CI-彼此接近的过程中，势能V的变化。 图中可见：r>r。,当r减小时，正负离子靠静电相互吸引， 势能V减小，体系趋于稳定

r=r。,V有极小值，此时体系 最稳定，表明形成离子键。 0 r<r。,当r减小时，V急剧上升。 因为Na+和CI彼此再接近时，电 子云之间的斥力急剧增加，导致势能 骤然上升。 因此，离子相互吸引，保持一定距离时，体系最稳定。这 就意味着形成了离子键。r。和键长有关，而V和键能有关

离子键的形成条件 1.元素的电负性差比较大 △X>1.7,发生电子转移，产生正、负离子，形成离子键： △X1.7,实际上 是指离子键的成分大于50%) 2.易形成稳定离子 Na+2s22p6,C1-3s23p6, 只转移少数的电子就达到稀有气体式稳定结构。 3.形成离子键时释放能量多 Na (s)+1/2 Cl2(g)=NaCl(s)AH=-410.9 kJmol-1 在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量

离子键一由原子间发生电子的转移，形成正负离子， 并通过静电作用而形成的化学键 ·离子型化合物一由离子键形成的化合物 碱金属和碱土金属(Be除外)的卤化物是典型的离子 型化合物

离子键的特征 (1) 作用力的实质是静电引力 Foc% 41,q分别为正负离子所带电量， r r为正负离子的核间距离，F为静电引力。 (2)离子键没有方向性 与任何方向的电性不同的离子相吸引，所以无方向性 (3)离子键没有饱和性 只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性

(4)键的离子性与元素的电负性有关 △X>1.7,发生电子转移，形成离子键； △X<1.7,不发生电子转移，形成共价键。 但离子键和共价键之间，并非可以截然区分的。 可将离子键视为极性共价键的一个极端， 而另一极端则为非极性共价键

7.1.2离子的特征 从离子键的实质是静电引力Fcq192/r2出发，影响 离子键强度的因素有：离子的电荷q、离子的电子层构型 和离子半径r(即离子的三个重要特征)。 (1)离子的电荷 电荷高，离子键强 (2)离子的电子层构型

离子的电子层构型大致有5种 (1)2电子构型 (2)8电子构型 (3)18电子构型 (4)（18+2)电子构型 (5)9~17电子构型 在离子的半径和电荷大致相同条件下，不同构 型的正离子对同种负离子的结合力的大小规律： 8电子层构型的离子<9一17电子层构型的离子 <18或18+2电子层构型的离子