【正文】 分子 σ骨架，使所有原子處于同一平面。 如 CO2分子有 16個(gè)價(jià)電子 ,每個(gè)氧原子上有 1個(gè)容納孤對(duì)電子的軌道 （ 2s軌道 ） 不與 p鍵 p軌道平行及 2個(gè) s鍵 ，共容納 8個(gè)電子； 2套平行 p軌道里總共有 8個(gè)電子 ， 平均每套 p軌道里有 4個(gè)電子 。例如，我們可以根據(jù)分子或離子的振動(dòng)光譜（紅外光譜或拉曼光譜）來(lái)確定分子或離子的振動(dòng)模式，進(jìn)而確定分子的立體結(jié)構(gòu)：也可以通過(guò) X—衍射、電子衍射、中子衍射等技術(shù)測(cè)定結(jié)構(gòu)。 也正是由于其簡(jiǎn)單性 ， 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)例外 。例如 BF3分子， B原子有 3個(gè)價(jià)電子，三個(gè) F原子各提供一個(gè)電子，共 6個(gè)電子，所以 B原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 3。 由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互排斥作用 ， 它們趨向于盡可能的相互遠(yuǎn)離 。４個(gè)成鍵電子對(duì)分別占據(jù)四面體四個(gè)頂點(diǎn)位置，使其彼此遠(yuǎn)離，相互排斥力最小，鍵角 176。這個(gè)中心原子的孤電子對(duì)應(yīng)在何處呢？若把分子看作球形，根據(jù)立體幾何定理，可知在球面相互之間相距最遠(yuǎn)的五點(diǎn)是內(nèi)接三角雙錐的五個(gè)頂點(diǎn)，若５個(gè)頂點(diǎn)缺少一個(gè)配位體去占據(jù)， SF4分子實(shí)際上是一個(gè)變形四面體，見(jiàn)圖（２） 。 互斥作用即可 。 此時(shí) ∠ FIF不是 90176。例如 CO2分子其結(jié)構(gòu)式可寫(xiě)成 ，把 間的雙鍵當(dāng)作一對(duì)電子， C的結(jié)構(gòu)為直線型。1 2 1 . 3。 、 H2Se為 176。 ， NH3鍵角 176。 形成條件： 配體至少有一對(duì)孤電子對(duì)； 中心體必須有空的價(jià)電子軌道 。 正 、 負(fù)電荷中心不重合的分子為 極性分子(polar molecule) 。 其單位是庫(kù)侖 ?米 (C?m)， 實(shí)驗(yàn)中常用德拜 (D)來(lái)表示： 1D = ? 10?30C?m 例如 ? (H2O) = ?10?30 C?m = D 實(shí)際上 ， 偶極矩是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 *根據(jù)偶極矩大小可以判斷分子有無(wú)極性 ， 比較分子極性的大小 。 ［例］判斷下列分子的空間構(gòu)型： BF3； SO32； SF4O； I3； HCN ① BF3：價(jià)層電子總數(shù) =3+1 3=6 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =6/2=3 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =3 孤電子對(duì)數(shù) =33=0 查表知，為 三角形 ② SO32：價(jià)層電子總數(shù) =6+0+2=8 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =8/2=4 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =3 孤電子對(duì)數(shù) =43=1 查表知，為 ◢ 三角錐形 ③ SF4O：價(jià)層電子總數(shù) =6+1 4=10 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =10/2=5 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =5 孤電子對(duì)數(shù) =55=0 ◢ 查表知，為 三角雙錐形 ④ I3：一個(gè) I為中心原子，另兩個(gè) I為配位原子 價(jià)層電子總數(shù) =7+1 2=9 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =9/2=5 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =2 孤電子對(duì)數(shù) =52=3 ◢ 查表知，為 直線形 ⑤ HCN：以 C為中心原子 價(jià)層電子總數(shù) =4+11=4 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =4/2=2 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =2 孤電子對(duì)數(shù) =22=0 ◢ 查表知，為 直線形 確定 XeOF4的分子空間結(jié)構(gòu) 價(jià)層電子總數(shù) =8+1 4=12 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =12/2=6 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =5 孤電子對(duì)數(shù) =65=1 確定 XeO4的分子空間結(jié)構(gòu) 價(jià)層電子總數(shù) =8 價(jià)層電子對(duì)數(shù)目 =8/2=4 成鍵電子對(duì)數(shù)目 =4 孤電子對(duì)數(shù) =44=0 如： CO CNS、 NO2+、 N3具有相同的通式 ——AX2，價(jià)電子總數(shù) 16，具有相同的結(jié)構(gòu) ——直線型分子，中心原子上沒(méi)有孤對(duì)電子而取 sp雜化軌道，形成直線形 σ骨架，鍵角為 1800，分子里有兩套 Π 4 3 pp大π鍵。 （二）分子間作用力和氫鍵 主要內(nèi)容包括： 1. 分子間作用力 2. 氫鍵 i. 取向力 極性分子有偶極矩 , 偶極子之間 存在靜電相互作用 , 這種分子間的相互作用稱(chēng) 為取向力 , 如下圖 : ii. 誘導(dǎo)力 極性分子的偶極矩會(huì)誘導(dǎo)臨近分 子 , 使其電荷發(fā)生位移 , 產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極子 , 偶極子和 誘導(dǎo)偶極子之間存在吸引作用 , 這種分子間的相互 作用稱(chēng)為誘導(dǎo)力 , 如下圖 : OH H++++ iii. 色散力 由于電子和原子核的運(yùn)動(dòng) , 使非 極性分子存在瞬間偶極矩 , 產(chǎn)生的瞬間偶極矩會(huì)誘 導(dǎo)臨近分子 , 使其產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩 , 誘導(dǎo)偶極矩之 間存在吸引作用 , 這種分子間的相互作用稱(chēng)為色散 力 , 如下圖 : 需要注意的是 :取向 力和誘導(dǎo)力只存在于極性 分子之間 , 色散力不管是極性分子還是非極性分子 之間都存在 。 下面列出了某些分子分子間力的數(shù)值 (kJ/mol): 分子 取向力 誘導(dǎo)力 色散力 總作用力 Ar CO HI HBr HCl NH3 H2O 從分子間作用力的數(shù)值可以看出 , 除個(gè)別極性 很大的分子外 (如 H2O), 一般來(lái)說(shuō)色散力是主要的 , 其大小與分子的相對(duì)質(zhì)量有關(guān) , 分子的相對(duì)質(zhì)量 越大色散力也越大 , 如 :分子間作用力 F2 Cl2 Br2 I2 另外 , 若分子中存在容易變形的電子云 , 則其 分子間作用力較大 , 如 : 苯、萘等含有大 π鍵的分 子就是如此。 含有相同重原子 (比氫原子重的原子 )數(shù)和價(jià)電子數(shù)的分子或離子 (稱(chēng)為 等電子體 )， 往往具有相似的幾何構(gòu)型和化學(xué)鍵合情況 如： N2， CO， CN， NO+都含有 2個(gè)重原子和 10個(gè)價(jià)電子，結(jié)構(gòu)應(yīng)與 N2分子相似，為直線形，并以叁鍵結(jié)合。 *偶極矩還可幫助判斷分子可能的空間構(gòu)型 。 異核雙原子分子 ：由于電負(fù)性不同 ， 兩個(gè)原子之間的化學(xué)鍵為極性鍵 ， 分子是極性分子 。 但對(duì)于以非極性鍵結(jié)合的多原子分子 , 究 竟是極性分子還是非極性分子 , 這取決于分子里 各個(gè)極性鍵是如何排布的 , 即分子的對(duì)稱(chēng)性問(wèn)題。 ，這種情況是由于周?chē)与娯?fù)性增大，使成鍵電子對(duì)將偏離中心原子，從而減小成鍵電子對(duì)之間斥力，所以鍵角也相應(yīng)地減小。 、 92176。 。 （實(shí)測(cè)），這種結(jié)構(gòu)比較對(duì)稱(chēng)，是一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 孤電子對(duì) —孤電子對(duì) 0 2 2 90176。 (3) (4) 根據(jù)立體幾何原理，在球面上相互之間相距最遠(yuǎn)的三點(diǎn)是通過(guò)球心的平面上內(nèi)接三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，這樣兩個(gè)孤電子對(duì)之間排斥力較小，所以（ 3）是穩(wěn)定態(tài)；（ 4）是不穩(wěn)定態(tài)。 若中心原子中有一對(duì)未用電子對(duì)，這個(gè)孤電子對(duì)對(duì)鄰近成鍵電子對(duì)產(chǎn)生斥力，如 NH3分子，三個(gè)成鍵電子對(duì)，第四個(gè)是孤電子對(duì)，查表１它不再是四面體而是一個(gè)三角錐形分子，即三個(gè)氫原子在錐底而氮原子在錐頂，并且鍵角不是 176。 ③ 分子空間構(gòu)型的確定 。(ⅱ )如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。這樣也就決定了分子的空間結(jié)構(gòu)。而 SO32－ 離子卻是呈三角錐體，硫是錐頂，三個(gè)氧原子是三個(gè)錐角，象一架撐開(kāi)的照相用的三角架。 OCO OOCO O 石墨分子結(jié)構(gòu)是層形結(jié)構(gòu) ， 每層是由無(wú)限個(gè)碳六元環(huán)所形成的平面 ， 其中的碳原子取 sp2雜化 ， 與苯的結(jié)構(gòu)類(lèi)似 ， 每個(gè)碳原子尚余一個(gè)未參與雜化的 p軌道 ， 垂直于分子平面而相互平行 。故丁二烯分子里存在一個(gè) “ 4軌道 4電子 ” 的 pp大 π鍵。 用 pp大 ?鍵 (有機(jī)化學(xué)中的 共軛體系 )的概念苯的結(jié)構(gòu)式寫(xiě)成如下右圖更好 。 鍵長(zhǎng)鍵角不同 不但單雙鍵的鍵長(zhǎng)不同，而且 CH鍵長(zhǎng)也不同。 2) CH2=CH2中， SP2雜化的用了 2個(gè) P軌道 ， 形成 σ鍵，另一個(gè)以原來(lái)的 P軌道與另一個(gè) C原子的相同P軌道交疊，形成一個(gè) π鍵。 ?不等性雜化 —— 形成能量相等、空間分布不完全對(duì)稱(chēng)的雜化軌道的過(guò)程，對(duì)應(yīng)軌道為不等性雜化軌道。 ③ 雜化軌道增強(qiáng)了成鍵能力 ， 從而形成更加穩(wěn)定的化學(xué)鍵 。 sp3d2 雜化和 SF6 分子的形成示意圖 sp3d3 雜化也是 spd 型雜化的一種。 兩個(gè)氧原子各以一個(gè) 2p軌道與碳原子的 sp雜化軌道重疊形成 σ鍵 。象這種鍵角偏離 109186。例如， CCl NH4+、 SO4ClO [Zn(NH3)4]2+等，原子晶體金剛石中的碳原子和石英（ SiO2）晶體中的硅原子也是采用 sp3雜化軌道形成化學(xué)鍵。實(shí)驗(yàn)指出，甲烷是正四面體構(gòu)型，四個(gè) C一 H鍵是等價(jià)的，鍵角為 39。 例如 C原子只有兩個(gè)成單電子 ， 但能形成穩(wěn)定的 CH4分子 ， 所以電子配對(duì)法不能說(shuō)明甲烷分子為什么是正四面體構(gòu)型的分子 。 一些分子的化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角和幾何構(gòu)型 分子 鍵長(zhǎng) l/pm 鍵角 ? 分子構(gòu)型 NO2