1.共價鍵理論 共價鍵的理論主要包括價鍵理論(即電子配對理論),、雜化軌道理論、價層電子對互斥理論等,。 (1)價鍵理論 共價鍵的本質(zhì):原子之間由于成鍵電子的原子軌道發(fā)生重疊而形成的化學(xué)鍵,。 ①成鍵的原理 電子配對原理:具有自旋反向的未成對電子的原子接近時,可因原子軌道的重疊而形成共價鍵,;一個電子與另一個自旋反向的電子配對成鍵后,,不能再與第三個電子配對成鍵。 能量最低原理:在成鍵的過程中,,自旋相反的單電子之所以要配對或偶合,,主要是因為配對以后會放出能量,從而使體系的能量降低,。 原子軌道最大重疊原理:原子軌道重疊程度越大,,共價鍵越牢固。 ②共價鍵的特征 在形成共價鍵時,,互相結(jié)合的原子既未失去電子,,也沒有得到電子,而是共用電子,,在分子中不存在離子而只有原子,。共價鍵具有以下特點: 第一、共價鍵結(jié)合力的本質(zhì)是電性的,,但不能認為純粹是靜電的,。 第二、共價鍵具有飽和性,,是指每個原子成鍵的總數(shù)或單鍵連接的原子數(shù)目是一定的,。 第三、共價鍵具有方向性,是指一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度,。因為原子軌道(p,,d,f)有一定的方向性,,它和相鄰原子的軌道重疊要滿足最大重疊條件,。共價鍵的方向性決定著原子的空間構(gòu)型,因而影響分子的極性,。 共價鍵的極性:由于成鍵兩原子的正負電荷中心不重合而導(dǎo)致化學(xué)鍵的極性,。正負電荷中心不重合的化學(xué)鍵稱極性鍵;正負電荷中心不重合的化學(xué)鍵叫極性鍵,。一般來說,,對同原子形成的化學(xué)鍵,若其所處環(huán)境相同,,則形成非極性鍵,,異原子形成化學(xué)鍵則肯定是極性鍵。離子鍵是最強的極性鍵,。對共價鍵來說,,極性越大,鍵能越大,。 第四,、共價鍵的鍵型。一種是由成鍵的兩個原子分別提供一個電子組成σ鍵或者π鍵,;另一種是由其中一個原子單方面提供的,,稱為共價配鍵或配位鍵。 (2)雜化軌道理論 雜化是指形成分子時,,由于原子的相互影響,,若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來,重新組合成一組新軌道,,所形成的新軌道就稱為雜化軌道,。只有能量相近的軌道才能進行雜化;雜化后的軌道形狀和能量完全一樣,,但方向不同,;雜化前后軌道總數(shù)目不變;雜化以后的軌道電子云更加集中在某一方向上,,故其成鍵能力強于未雜化的軌道。雜化軌道只能填充孤電子對或σ鍵上電子,;雜化是原子成鍵前的軌道行為,,與該原子的價層電子數(shù)目無關(guān)。 (3)價層電子對互斥理論 價層電子對互斥理論認為,在一個多原子共價分子(AXm型)中,,中心原子A周圍配位的原子或原子團的幾何構(gòu)型,,主要取決于中心原子的價電子層中電子對的互相排斥作用,分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對相互排斥最小的那種結(jié)構(gòu),。 (4)分子軌道理論 ①理論要點 第一,、在分子中電子不從屬于某些特定的原子,而是遍及在整個分子范圍內(nèi)活動,,每個電子的運動狀態(tài)可以用波函數(shù)Ψ來描述,,這個Ψ稱為分子軌道,其絕對值的平方為分子中的電子在空間各處出現(xiàn)的幾率密度或電子云,。 第二,、分子軌道是由原子軌道線性組合而成的,而且組成的分子軌道的數(shù)目與互相化合原子的原子軌道的數(shù)目相同,。 第三,、每一個分子軌道Ψi都有一相應(yīng)的能量Ei和圖像,分子軌道的能量E等于分子中電子的能量的總和,,而電子的能量即為被它們占據(jù)的分子軌道的能量,。根據(jù)分子軌道對稱性不同,可分為σ鍵和π鍵等,,按分子軌道的能量大小,,可以排列出分子軌道的近似能級圖。 第四,、分子軌道中電子的排布也遵從原子軌道核外電子排布的原則,,即泡利原理、能量最低原理和洪特規(guī)則,。 ②原子軌道線性組合的原則 分子軌道由原子軌道線性組合而得,,原子軌道線性組合應(yīng)遵循下列三個原則。 對稱性原則:只有對稱性相同的原子軌道才能組合成分子軌道,。對稱性相同指重疊部分的原子軌道的正,、負號相同。 能量近似原則:只有能量相近的原子軌道才能組合成有效的分子軌道,,而且原子軌道能量越相近越好,。 最大重疊原則:原子軌道發(fā)生重疊時,在可能的范圍內(nèi)重疊程度越大,,成鍵軌道能量相對于組成的原子軌道能量降低得越顯著,,即形成的化學(xué)鍵越牢固。 (編輯:weihuang) 注:轉(zhuǎn)載請保留師出教育源文章地址 |
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