分子结构与性质8

普通化学期末复习宝藏图：⑤对大多数分子来说，色散力是主要作用力，只有在极性很大而且存在氢键作用的分子之间，如水，才以取向力为主，诱导力一般很小

分子结构与性质

• 键参数
  • 键能
    • 气体分子断单位物质的量的键所需能量 E
    • 衡量化学键牢固程度，键能越大，键越牢固
    • 键解离能（D）①对于双原子分子，D＝E ②对于多原子分子，E＝同种键逐级解离能D的平均值
    • 同种键在不同分子中，键能大小可能不同
  • 键长
    • 分子内两原子核间的距离
    • 键长越短，键能越大，键越牢固
    • 两个相同原子键长的一半等于原子半径
  • 键角
    • 相邻两个化学键间的夹角
  • 键的极性
    • 取决于成键两原子电负性的差值
    • 分为极性共价键(电负性不同且＜1.7，＞1.7为离子键）和非极性共价键（电负性相同）
• 基本化学键理论
  • 价键理论
    • 共价键的本质
      • 共价键：原子通过共用电子对结合而成的化学键
      • 成键原子轨道重叠而形成的化学键
    • 价键理论的基本要点
      • ①电子配对原理②重叠最大原理
    • 共价键的特征
      • ①共价键结合力（本质为电性，非库仑力） ②有方向性（重叠最大），决定了空间构型 ③饱和性（有几个未成对价电子，一般就只能和几个自旋状态不同的电子配对成键）
    • 原子轨道的重叠
    • 共价键的类型
      • ①σ键②π键③δ键
      • ①正常共价键②配位键
  • 离子键理论
    • 离子键的形成
      • 电子转移
    • 离子键的特征
      • ①本质为静电作用 ②没有方向性和饱和性
    • 影响离子化合物性质的因素
      • ①离子的电荷②离子半径③离子的电子构型（价层）
• 分子的几何构型
  • 杂化轨道理论
    • 杂化轨道理论的要点
      • 能量近的分子中
      • ①杂化（能量相近）
      • ②杂化轨道数目守恒
      • ③杂化后轨道形状及伸展方向发生很大程度改变
      • ④杂化轨道有一定的轨道和伸展方向，使分子具有一定几何构型
      • 激发、杂化、轨道重叠
    • 杂化类型与分子的空间构型
      • ①等性杂化
        • sp(直线形)、sp2（平面三角形）sp3(正四面体形、四面体形)
      • ②不等性杂化（有不参与成键的孤对电子）
        • sp3（V形、三角锥形、四面体形）
  • 价层电子对互斥理论（VSEPR）
    • 价层电子对互斥理论的基本要点（只包括σ键）
    • 判断分子或离子几何构型的一般规则
• 分子轨道理论
  • 分子轨道理论的基本要点
    • ①分子中的电子不再从属于某一个原子，而是在整个分子范围内运动
    • ②分子轨道由组成分子的各原子的原子轨道线性组合而成，组合行程的分子轨道数目等于参与组合的原子轨道数目
      • 成键分子轨道：能量低于组合前原子轨道 反键分子轨道：高于
    • ③三条原则
      • 对称性匹配
      • 能量相近原则
      • 最大重叠原则
  • 原子轨道线性组合与分子轨道的类型
    • σ分子轨道
    • π分子轨道
  • 同核双原子分子的分子轨道能级图
    • ①对于第二周期N及其以前元素形成的同核双分子：1σ＜2σ＜3σ＜4σ＜1π＜5σ＜2π＜6σ
    • ②对于O2、F2：1σ＜2σ＜3σ＜4σ＜5σ＜1π＜2π＜6σ
  • 分子轨道理论的应用
    • 推测分子的存在，阐明分子的结构
    • 解释和预言分子的磁性
      • 顺磁性：凡是具有未成对电子的分子，在外加磁场中必然顺着磁场的方向排列
    • 预测分子的稳定性
      • 键级＝（成键轨道电子数-反键轨道电子数）/2 表示键的强度，描述分子结构稳定性
      • 一般来说，位于同一周期的同一区的元素组成的双原子分子，键级越大，键能越大，键的强度越大，分子也越稳定
      • 键级相同，稳定性也可能有差别
  • 异核双原子分子的分子轨道能级图
    • 等电子体
• 分子间力和氢键
  • 分子的极性和变形性
    • 分子的极性
      • 非极性分子
      • 极性分子
      • 偶极矩：分子中电荷中心上的电量（q）与偶极长度（d，分子正负中心距离）的乘积
    • 分子的变形性
      • 变形极化
      • 诱导偶极（非极性分子，电场）（u诱导＝a×E，a为极化率，表示分子在外加电场作用下的变形能力，a越大，分子的变形性越大）
      • 固有偶极矩（极性分子）
      • 定向极化
      • 诱导偶极矩（极性分子，电场）
  • 分子间力
    • 分子间力的类型
      • 取向力
        • 固有偶极矩同极相斥，异极相吸，发生定向极化（存在于极性分子和极性分子之间）
      • 诱导力
        • 诱导偶极与固有偶极之间的作用力（极性分子无非极性分子、极性分子和极性分子之间）
      • 色散力
        • 存在于瞬时偶极间的作用力（原子核与电子相对运动，正负电荷中心改变）
        • 形变性越大，色散力越强
    • 分子间力的特点
      • ①本质为电性作用力
      • ②短程力
      • ③分子间弱的相互作用，比化学键的键能小1～2个数量级
      • ④没有方向性，没有饱和性
      • ⑤对大多数分子来说，色散力是主要作用力，只有在极性很大而且存在氢键作用的分子之间，如水，才以取向力为主，诱导力一般很小
    • 分子间力对物质物理性质的影响
      • 相似相溶原理
  • 氢键
    • 氢键的形成
    • 氢键的特点
      • 方向性 饱和性
    • 氢键的键长和键能
      • 键长有两种定义方式
    • 氢键的形成对物质性质的影响
      • ①熔沸点
      • ②溶解度
      • ③物质黏度
      • ④物质酸性
        • 子主题
          • 分子内氢键的形成，往往会使物质的酸性增强
      • ⑤物质密度
    • 氢键对生命体的意义
  • 分子间作用力的其他类型
    • 双氢键
    • 金键
• 左上和右下对角线离子半径相近
• 键长和键角是描述分子几何构型的两个重要参数
• 分子结构
  • 空间（几何）构型
  • 化学键
    • 电价键（主要形式为离子键）、共价键（原子键）和金属键
  • 范德华力（分子间力）

分子结构与性质

• 键参数
  • 键能
    • 气体分子断单位物质的量的键所需能量 E
    • 衡量化学键牢固程度，键能越大，键越牢固
    • 键解离能（D）①对于双原子分子，D＝E ②对于多原子分子，E＝同种键逐级解离能D的平均值
    • 同种键在不同分子中，键能大小可能不同
  • 键长
    • 分子内两原子核间的距离
    • 键长越短，键能越大，键越牢固
    • 两个相同原子键长的一半等于原子半径
  • 键角
    • 相邻两个化学键间的夹角
  • 键的极性
    • 取决于成键两原子电负性的差值
    • 分为极性共价键(电负性不同且＜1.7，＞1.7为离子键）和非极性共价键（电负性相同）
• 基本化学键理论
  • 价键理论
    • 共价键的本质
      • 共价键：原子通过共用电子对结合而成的化学键
      • 成键原子轨道重叠而形成的化学键
    • 价键理论的基本要点
      • ①电子配对原理②重叠最大原理
    • 共价键的特征
      • ①共价键结合力（本质为电性，非库仑力） ②有方向性（重叠最大），决定了空间构型 ③饱和性（有几个未成对价电子，一般就只能和几个自旋状态不同的电子配对成键）
    • 原子轨道的重叠
    • 共价键的类型
      • ①σ键②π键③δ键
      • ①正常共价键②配位键
  • 离子键理论
    • 离子键的形成
      • 电子转移
    • 离子键的特征
      • ①本质为静电作用 ②没有方向性和饱和性
    • 影响离子化合物性质的因素
      • ①离子的电荷②离子半径③离子的电子构型（价层）
• 分子的几何构型
  • 杂化轨道理论
    • 杂化轨道理论的要点
      • 能量近的分子中
      • ①杂化（能量相近）
      • ②杂化轨道数目守恒
      • ③杂化后轨道形状及伸展方向发生很大程度改变
      • ④杂化轨道有一定的轨道和伸展方向，使分子具有一定几何构型
      • 激发、杂化、轨道重叠
    • 杂化类型与分子的空间构型
      • ①等性杂化
        • sp(直线形)、sp2（平面三角形）sp3(正四面体形、四面体形)
      • ②不等性杂化（有不参与成键的孤对电子）
        • sp3（V形、三角锥形、四面体形）
  • 价层电子对互斥理论（VSEPR）
    • 价层电子对互斥理论的基本要点（只包括σ键）
    • 判断分子或离子几何构型的一般规则
• 分子轨道理论
  • 分子轨道理论的基本要点
    • ①分子中的电子不再从属于某一个原子，而是在整个分子范围内运动
    • ②分子轨道由组成分子的各原子的原子轨道线性组合而成，组合行程的分子轨道数目等于参与组合的原子轨道数目
      • 成键分子轨道：能量低于组合前原子轨道 反键分子轨道：高于
    • ③三条原则
      • 对称性匹配
      • 能量相近原则
      • 最大重叠原则
  • 原子轨道线性组合与分子轨道的类型
    • σ分子轨道
    • π分子轨道
  • 同核双原子分子的分子轨道能级图
    • ①对于第二周期N及其以前元素形成的同核双分子：1σ＜2σ＜3σ＜4σ＜1π＜5σ＜2π＜6σ
    • ②对于O2、F2：1σ＜2σ＜3σ＜4σ＜5σ＜1π＜2π＜6σ
  • 分子轨道理论的应用
    • 推测分子的存在，阐明分子的结构
    • 解释和预言分子的磁性
      • 顺磁性：凡是具有未成对电子的分子，在外加磁场中必然顺着磁场的方向排列
    • 预测分子的稳定性
      • 键级＝（成键轨道电子数-反键轨道电子数）/2 表示键的强度，描述分子结构稳定性
      • 一般来说，位于同一周期的同一区的元素组成的双原子分子，键级越大，键能越大，键的强度越大，分子也越稳定
      • 键级相同，稳定性也可能有差别
  • 异核双原子分子的分子轨道能级图
    • 等电子体
• 分子间力和氢键
  • 分子的极性和变形性
    • 分子的极性
      • 非极性分子
      • 极性分子
      • 偶极矩：分子中电荷中心上的电量（q）与偶极长度（d，分子正负中心距离）的乘积
    • 分子的变形性
      • 变形极化
      • 诱导偶极（非极性分子，电场）（u诱导＝a×E，a为极化率，表示分子在外加电场作用下的变形能力，a越大，分子的变形性越大）
      • 固有偶极矩（极性分子）
      • 定向极化
      • 诱导偶极矩（极性分子，电场）
  • 分子间力
    • 分子间力的类型
      • 取向力
        • 固有偶极矩同极相斥，异极相吸，发生定向极化（存在于极性分子和极性分子之间）
      • 诱导力
        • 诱导偶极与固有偶极之间的作用力（极性分子无非极性分子、极性分子和极性分子之间）
      • 色散力
        • 存在于瞬时偶极间的作用力（原子核与电子相对运动，正负电荷中心改变）
        • 形变性越大，色散力越强
    • 分子间力的特点
      • ①本质为电性作用力
      • ②短程力
      • ③分子间弱的相互作用，比化学键的键能小1～2个数量级
      • ④没有方向性，没有饱和性
      • ⑤对大多数分子来说，色散力是主要作用力，只有在极性很大而且存在氢键作用的分子之间，如水，才以取向力为主，诱导力一般很小
    • 分子间力对物质物理性质的影响
      • 相似相溶原理
  • 氢键
    • 氢键的形成
    • 氢键的特点
      • 方向性 饱和性
    • 氢键的键长和键能
      • 键长有两种定义方式
    • 氢键的形成对物质性质的影响
      • ①熔沸点
      • ②溶解度
      • ③物质黏度
      • ④物质酸性
        • 子主题
          • 分子内氢键的形成，往往会使物质的酸性增强
      • ⑤物质密度
    • 氢键对生命体的意义
  • 分子间作用力的其他类型
    • 双氢键
    • 金键
• 左上和右下对角线离子半径相近
• 键长和键角是描述分子几何构型的两个重要参数
• 分子结构
  • 空间（几何）构型
  • 化学键
    • 电价键（主要形式为离子键）、共价键（原子键）和金属键
  • 范德华力（分子间力）