导图社区 无机化学 分子结构
这是一篇关于无机化学 分子结构的思维导图,包括:共价键理论、共价键参数、稳定性判断三部分内容。
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无机化学 分子结构 大一考试版
共价键理论
现代价键理论
价键理论
共价键的类型
σ键
由杂化轨道重叠形成
π键
由未参与杂化的轨道形成
单键=1个σ键 双键=1个σ键+1个π键 三键=1个σ键+2个π键
大(离域)π键(目前不要求掌握)
键组成实例
二氧化碳键的组成
C=O
sp—sp轨道重叠形成σ键
2p—2p轨道重叠形成π键
乙烯键的组成
C—H
C的sp²杂化轨道与H的sp²—1s轨道重叠,形成σ键
C=C
sp²—sp²轨道重叠形成σ键
共价键的极性
两元素的电负性差值越大,共价键的极性越强
杂化轨道理论
等性杂化
配体完全相同且孤对电子数为0
其余为不等性杂化
价层电子对互斥理论
判断杂化类型
叉(成键数)=½(中心原子最外层电子数+配体数×配体特征数+电荷数)
双键:叉-1 三键:叉-2
单体:配体数+0 二聚:配体数+1 多聚:配体数+2
孤(孤对电子数)=叉—配体数
电荷数
负离子在原子的基础上得到电子故用加号
正离子在原子的基础上失去电子故用减号
配体特征数
C,O和S:0
O为0的原因:
O为0的原因:在一般的分子或离子中,作为端基氧经常与中心成双键,故氧提供 2 个电子,即一对电子,但在处理双键时,要在电子对数上减去 1,其结果与认为氧提供电子数为零,与不按双键处理是一致的。
N:-1
其余(包括-CH₃):+1
杂化与构型(必背)
构型中共价键长度相同==孤对与成键角度,成键与成键角度均一致
画化合物结构
C双键与三键与中心原子连接,其他在C上的原子与C原子视为一个整体画出
价层电子对的排布方向=价层电子对构型
画图
判断有几个叉有几个孤对
按照其价层电子对的空间构型标明孤对电子与成键(直接用实线就行)
实例:
分子轨道理论 (只针对前两周期元素有用)
分子轨道能级图
键级
用于反映键强度与部分成键情况
公式
键级为0,表示该双原子物质不能存在
等电子体
核心:同族上下任意换,左右移动补电荷
分子轨道式
同核双原子分子
画分子轨道能级图
异核双原子分子
考的都是可以利用等电子体法转化为同核双原子分子的
CO和N₂为等电子体
键能都很大的原因:等电子体分子结构相似,键级均为3,所以键能都很大
CO的键能大于N₂的键能,但却容易被氧化(容易失去电子): ①CO分子由两种元素的原子组成,两个原子周围的电子密度不同,对称性低 ②由于有O向C的配位键,使C周围的电子云密度增大,这个电负性小而电子云密度大的C易失去电子而被氧化 ③N₂键能比CO小,但分子的对称性高,且N的电负性大使其束缚电子的能力强,不易失去电子
kk的含义的为两个原子的k层轨道(第一层为1s)
磁性
分子轨道式中含有单电子,为顺磁性,反之为抗磁性
原子轨道线性组合成分子轨道的三原则
能量相近
轨道最大重叠
对称性匹配
共价键参数
键能
键能=键强度,键能越大越稳定
键长
基本理解:同类型键长越短越稳定
比较键长
方法一:比较键级
逻辑:键级越大,键强度越强,键长越短
储备:一根键就是一级
同类型原子:单键(1级)<双键(2级)<三键(3级)
方法二:比较电子数
(孤对)电子数目越多,排斥力越大,键长越长
键角
比较键角
直线形最大
键角最大只能是180°,直线形恰好是180°
叉多角小
叉越多,则相邻两叉之间形成的角变小
孤多角小
孤对电子数越多,对于叉的排斥力越大,而孤对电子数-叉间的排斥力>叉-叉间的排斥力,使得叉与叉之间更加靠近
中心电负性越大键角越大 配体电负性越大键角越小 (关键:理解原因)
电负性大,吸引电子的能力更强,中心原子在内,配体在外,若电子更靠近内部(相当于一个角的里面),则成键电子之间距离更近,斥力越大,键角越大
原因阐述
比杂化
A为某杂化,B为某杂化
A,B均为某杂化
比孤对
A有几对孤对,B有几对孤对,孤对电子的负电集中,可以排斥其余成键电对,使键角变小
AB均为几对孤对
比电负性
配体一致中心原子电负性大者,键角较大 中心原子相同,配位原子电负性大者,键角较小
稳定性判断
单原子
电子排布式
前两周期双原子
"非前两周期双原子"及"多原子"
中心原子最大配位数