杂化轨道理论:
是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。中心原子杂化轨道、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是:杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数。杂化前后轨道总数比变,杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子,未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直,可用来形成π键。
常见杂化方式:
(1)sp杂化:直线型 如:CO
2、CS
2 (2)sp
2杂化:平面三角形(等性杂化为平面正三角形) 如:BCl
3 C
2H
4 不等性杂化为V字型 如:H
2O H
2S OF
2 (3)sp
3杂化:空间四面体(等性杂化为正四面体) 如:CH
4、CCl
4 不等性杂化为三角锥 如:NH
3 PCl
3 H
3O
+ sp
3d杂化:三角双锥
sp
3d
2杂化:八面体(等性杂化为正八面体)
分子的构型与杂化类型的关系:
极性键和非极性键:
(1)非极性键:同种元素的原子间形成的共价键(共用电子对不偏移,成键原子双方不显电性)。
如:在非金属单质(H
2 Cl
2 O
2)、共价化合物(H
2O
2 多碳化合物)、离子化合物(Na
2O
2 CaC
2)中存在。
(2)极性键:不同元素的原子间形成的共价键(共用电子对偏向吸引电子能了强的一方,该元素显负价,偏离吸引电子能力弱的一方,该元素显正价)。如:在共价化合物(HCl H
2O CO
2 NH
3)、某些离子化合物(NaOH Na
2SO
4 NH
4Cl)中存在。
分子空间构型、键的极性与分子的极性:
化学键与物质类别:
1.只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素构成的共价化合物。例如:等。
2.只含非极性共价键的物质:同种非金属元素构成的单质。例如:、金刚石等。
3.既有极性键又有非极性键的物质。例如:等。
4.只含有离子键的物质:活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物。例如:等。
5.既有离子键又有非极性键的物质。例如:等。
6.既有离子键又有极性键的物质。例如:等。
7.由离子键、共价键、配位键构成的物质。例如:等。
8.只含有共价键而无范德华力的物质。例如:金刚石、晶体硅、等原子晶体。
9.由强极性键构成但又不是强电解质的物质。例如:HF。
10.没有化学键的物质。例如:稀有气体(等)。
σ键:
成键原子的电子云以“头碰头”方式重叠形成的共价键,其特征是轴对称,即以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转,共价键的电子云图形不变。
π键:
成键原子的电子云以“肩并肩”方式形成的共价键,其特征是镜像对称,即:电子云由两块组成,若以包含原子核的平面为镜面,两块电子云互为镜像。
共价键的分类:
(1)按成键原子是否相同或共用电子对是否偏移分
(2)按成键方式分
(3)按共用电子对数分
有机物分子的空间构型:
(1)烷、烷基:
(2)烯:
(3)醛、酮、羧酸
(4)苯、苯的同系物,稠环芳烃
苯是一种平面型分子,当苯环上的H被其它某个原子取代后仍为平面型。当取代基为非平面型,整个分子也就变为非平面型。
(5)炔:因为C
2H
2为一种直线型分子:H-C≡C-H。所以它的卤代物C
2HX、C
2X
2均为直线型分子:H-C≡C-X、
X-C≡C-X,丙炔CH
3-C≡C-H分子中3个C和乙炔基中H共直线整个分子非直线也非平面型(含-CH
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