价键理论
一、共价键
1.共价键的形成
原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键。
2.价键理论(★)
讲授方法:结合第五章所学原子轨道的角度分布图讲解。由于原子轨道(即波函数)有正负之分,所以在轨道重叠时(与波的干涉条纹明暗相间的特点结合)为了遵循最大重叠原理,需按一定的方向进行结合。
(1)理论基础
以相邻原子间电子相互配对为基础。
(2)理论要点
A.组成分子的两个原子必须具有未成对的电子,且它们的自旋反平行,即原子中的1个未成对电子只有以自旋状态反平行的形式与另一个原子中的1个未成对电子相遇时,才有可能配对成键。所以共价键的数目受未成对电子数的限制,具有饱和性。
B.原子轨道相互重叠形成共价键时,原子轨道要对称性匹配,并满足最大重叠的条件。即自旋方向相反的未成对电子相互接近时,必须考虑其波函数的正、负号,只有同号轨道(对称性匹配)才能实行有效的重叠
C.原子轨道重叠时,总是沿着重叠最大的方向进行,重叠部分越大,共价键越牢固,这就是原子轨道的最大重叠条件。除s轨道外,其它轨道都有一定的空间取向,所以共价键具有方向性。
3.共价键的类型
(1)按照键的极性分:
A.极性共价键:
得失电子能力不同的原子间形成的共价键具有极性称极性共价键。又分为强极性键(原子得失电子能力相差相对较大时)和弱极性键(原子得失电子能力相差相对较小时)。
B.非极性共价键:
得失电子能力相同的同种原子间形成的共价键。
(2)根据原子轨道重叠部分具有的对称性分:
A.σ键:
原子轨道沿两核连线方向以“头碰头”的方式进行重叠,轨道重叠部分沿着键轴(两核连线)呈圆柱形对称。如s轨道之间的重叠,Px轨道之间的重叠等。形成σ键的电子称为σ电子。
B.∏键:
原子轨道沿两核连线方向以“肩并肩”的方式进行重叠,重叠的部分对于通过键轴的一个平面具有镜面反对称(形状相同,符号相反)。形成∏键的电子称为∏电子。
特点:共价单键一般是σ键,在共价三键和双键中,除σ键外,还有∏键。一般地,∏键没有σ键牢固,比较容易断裂,因为∏键不像σ键那样集中在两核的连线上,原子核对∏电子的吸引力较小,∏键中电子运动的自由性较大,故含双键或三键的化合物比较容易参加化学反应。
C.δ键:
凡是一个原子的d轨道与另一个原子相匹配的d轨道以“面对面”的方式重叠(通过键轴有两个节面)。
4.配位共价键
(1)含义:
凡共用电子对由一个原子单方面提供而形成的共价键称为配位共价键,简称配位键或配价键。(以CO分子为例讲解)
(2)形成条件(★):
A.一个原子其价层有未共用的电子对,即孤电子对;
B.另一个原子其价层有空轨道。
(3)存在:
分子内、分子间、离子间及分子与离子间。
点击加载更多评论>>