信阳农业高等专科学校：《无机及分析化学》课程教学资源（PPT课件）第六章 分子结构

第六章分子结构 §6-1离子键 1916年德国科学家Kose(科塞尔)提出离子键理论 1-1离子键的形成(以NaC1为例) 第一步电子转移形成离子: Na Na Cl+ 相应的电子构型变化: 2s22p63s12s22p6,3s23p 3s23p6 形成Ne和Ar的稀有气体原子的结构,形成稳定离子

§6-1 离子键 1916 年德国科学家Kossel ( 科塞尔 ) 提出离子键理论 1-1 离子键的形成 (以 NaCl 为例) 第一步 电子转移形成离子： Na － e —— Na+ ， Cl + e —— Cl － 相应的电子构型变化： 2s 2 2p 6 3s 1 —— 2s 2 2p 6 ， 3s 2 3p 5 —— 3s 2 3p 6 形成 Ne 和 Ar 的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。 第六章 分子结构

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: 0 r为核间距 V为体系的势能 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C1-彼此接近的过程中,势能V的变化 图中可见:r>rn,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

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： 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 Cl － 彼此接近的过程中，势能V 的变化。 图中可见：r > r0 ，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 为核间距 V为体系的势能 V 0 Vr0 r0 r

V有极小值,此时体系 最稳定,表明形成离子键 r<r,当r减小时,V急剧上升 因为Na+和C1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

r = r0 ，V 有极小值，此时体系 最稳定，表明形成离子键。 r < r0 ，当 r 减小时，V 急剧上升。 因为 Na+ 和 Cl－ 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。 V 0 V 0 r 0 r r 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。r0 和键长有关，而 V 和键能 有关

离子键的形成条件 △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%) Na+ 2s 22p 6, Cl- 3s 23p 只转移少数的电子就达到稀有气体式稳定结构。 a(S)+ 1/2 Cl2(g)= NaCI( S) AH=410.9 kJmol 在形成离子键时,以放热的形式,释放较多的能量

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； X 1.7 ，实际 上是指离子键的成分大于 50 %） 2. 易形成稳定离子 Na + 2s 2 2p 6 ，Cl－ 3s 2 3p 6 ， 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 Cl 2 ( g ) = NaCl ( s )  H = －410.9 kJ·mol－ 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—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—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

1-2离子键的特征 Fo q q1,q2分别为正负离子所带电量, r为正负离子的核间距离F为静电引力。 与任何方向的电性不同的离子相吸引,所以无方向性 只要是正负离子之间,则彼此吸引,即无饱和性

1-2 离子键的特征 (1) 作用力的实质是静电引力 2 1 2 r q q F   q1 ，q2 分别为正负离子所带电量， 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

△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

（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

1-3离子的特征 从离子键的实质是静电引力F∝q1q2/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)。 电荷高,离子键强

1-3 离子的特征 从离子键的实质是静电引力 F  q1 q2 / r 2 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 （2）离子的电子层构型 电荷高，离子键强

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)8—18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<817电子层构型的离子 <18或18+2电子层构型的离子

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）8 — 18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<8—17电子层构型的离子 <18或18+2电子层构型的离子

将离子晶体中的离子看成是相切的球 体,正负离子的核间距d是r+和r-之和 d值可由晶体的X射线衍射实验测定得到, 例如MgOd=210pm。 1926年,哥德希密特( Goldschmidt)用光学方法测得了F-和02 的半径,分别为133pm和132pm。结合X射线衍射所得的d 值,得到一系列离子半径

（3）离子半径 离子半径概念 将离子晶体中的离子看成是相切的球 体，正负离子的核间距d 是 r + 和 r－ 之和 。 d r + r - d 值可由晶体的X 射线衍射实验测定得到， 例如 MgO d = 210 pm 。 d = r Mg2+ + r O 2− = 210 pm 1926 年，哥德希密特 ( Goldschmidt ) 用光学方法测得了F－ 和 O 2 － 的半径，分别为 133 pm 和 132 pm。 结合 X 射线衍射所得的 d 值，得到一系列离子半径