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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,第二节,分子空间构型,第1页,10928,第2页,杂化轨道理论,解释,分子立体构型,杂化轨道概念,在形成多原子分子过程中，,中心原子,若干,能量相近,原子轨道间经过相互混杂后，形成,相同数量,几个,能量与形状都相同,新轨道。,杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子,剩下p轨道能够形成键,第3页,杂化轨道理论,sp,3,第4页,第5页,sp,3,杂化轨道,一个s轨道与三个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成份相同4个sp,3,杂化轨道，它们空间取向是,四面体结构,，相互键角,=109.5,。,2s,2p,2s,2p,sp,3,杂化轨道,如CH,4,CCl,4,：C电子构型:1s,2,2s,2,2p,2,激发,杂化,NH,4,+,、金刚石中C原子、晶体硅和二氧化硅中硅原子均采取sp,3,杂化轨道形成共价键,第6页,两个碳原子上都有一个与骨架平面垂直未杂化,p,轨道，它们相互平行，彼此肩并肩重合形成键：,sp,2,杂化轨道,如CH,2,=CH,2,：C电子构型:1s,2,2s,2,2p,2,2s,2p,2s,2p,sp,2,杂化轨道,激发,杂化,第7页,sp,2,杂化轨道,一个s轨道与两个p轨道杂化，得三个sp,2,杂化轨道，三个杂化轨道在空间分布是在,同一平面,上，互成,120,。,如BF,3,：B电子构型:1s,2,2s,2,2p,1,2s,2p,2s,2p,sp,2,杂化轨道,激发,杂化,在F原子与硼原子之间形成了3个等价键：,第8页,BCl,3,中B原子、NO,3,-,中N原子、CO,3,2-,、HCHO以及苯分子和平面石墨中C原子都是,sp,2,杂化。,sp,2,杂化轨道,石墨、苯中碳原子sp,2,杂化,第9页,sp,杂化轨道,碳原子在形成乙炔（C,2,H,2,）时发生,sp,杂化，两个碳原子以,sp,杂化轨道与氢原子结合。两个碳原子未杂化2,p,轨道分别在Y轴和Z轴方向重合形成键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。,乙炔,第10页,sp,杂化轨道,一个s轨道与一个p轨道杂化后，得两个sp杂化轨道，杂化轨道空间取向为,直线型,，夹角为,180,。,如BeCl,2、,BeF,2,：Be电子构型:1s,2,2s,2,2s,2p,2s,2p,sp,激发,杂化,2p,第11页,CO,2,sp,杂化轨道,如 CO,2,：C电子构型:1s,2,2s,2,2p,2,2s,2p,2s,2p,sp杂化轨道,激发,杂化,第12页,杂 化,类 型,sp,sp,2,sp,3,参加杂化原子轨道,1s+1p,1s+2p,1s+3p,杂 化,轨 道 数,2个sp,杂化轨道,3个sp,2,杂化轨道,4个sp,3,杂化轨道,杂化轨道,间夹角,180,120,109,28,空 间,构 型,直 线,正三角形,正四面体,实 例,BeCl,2,C,2,H,2,BF,3,C,2,H,4,CH,4,CCl,4,杂化轨道类型,第13页,与中心原子键合是同一个原子，分子呈高度对称正四面体构型，其中4个sp,3,杂化轨道自然没有差异，这种杂化类型叫做等性杂化。,中心原子4个sp,3,杂化轨道用于构建不一样,轨道，,如H,2,O中心原子4个杂化轨道分别用于,键和孤对电子对，,这么4个杂化轨道显然有差异，叫做不等性杂化。,等性杂化和不等性sp,3,杂化,第14页,不等性,sp,3,杂化,第15页,常见杂化轨道及其几何构型,sp,3,杂化正四面体,sp,2,杂化,平面三角形,sp,杂化直线型,CH,4,、CCl,4,、NH,4,+,、SiF,4,、SiCl,4,等,BF,3,、BCl,3,、SO,3、,乙烯、苯、石墨等，,SO,2,（V型）,BeCl,2,、乙炔、CO,2,、CS,2,等,不等性sp,3,杂化 H,2,O（V型）、NH,3,（三角锥型）、PCl,3,第16页,小结：杂化轨道类型与分子空间构型,中心原子,Be,(A),B,(A),C,Si,(A),N,P,(A),O,S,(A),Hg,(B),直线形 三角形 四面体 三角锥 V型,杂化轨道类型,SP SP,2,SP,3,不等性 SP,3,s+p,s+,(,3,),p,s+,(,2,),p,s+,(,3,),p,参加杂化轨道,2,4,4,3,杂化轨道数,成键轨道夹角,分子空间构型,实例,第17页,等电子原理,原子数相同、价电子数（指全部电子总数或价电子总数）相同分子或离子，互称为等电子体。等电子体结构相同、物理性质相近。,互为“等电子体”应满足条件,1、在微粒组成上，微粒所含原子数目相同,2、在微粒组成上，微粒所含电子数相等（指全部电子总数或价电子总数）,第18页,（1）2原子10价电子,（2）2原子11价电子,几组常见等电子体及特征,如：N,2,、CO、C,2,2-,、CN,-,直线型,如：NO、O,2,+,、直线型,（3）3原子16价电子,如：CO,2,、BeCl,2,、N,2,O、NO,2,+,、N,3,-,直线型,（4）3原子18价电子,如：NO,2,-,、SO,2,、O,3,V型或角型,（5）3原子24价电子,如：NO,3,-,、BF,3,、CO,3,2-,、SO,3,平面正三角形,（6）5原子32价电子,如：SiF,4,、CCl,4,、SO,4,2-,、PO,4,3-,正四面体,（7）(BN),n,晶体和碳单质含有类似结构,。,B,3,N,3,H,6,与C,6,H,6,是等电子分子。,第19页,空间构型与价层电子对数目n关系以下列图所表示：,n=2 3 4 5 6,直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥体 正八面体,sp,3,sp,2,sp,dsp,3,d,2,sp,3,价层电子对互斥理论,第20页,利用价电子互斥理论推断微粒空间构型详细步骤：,确定中心原子A价层电子对数目n。对于AB,m,型分子（A为中心原子；B为配位原子）,分子中心原子价电子对数计算以下,注：配位原子中卤素原子、氢原子提供1个电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算,第21页,怎样确定分子空间构型,1、计算中心原子价层电子对数,2、确定价层电子正确空间构型,3、分子空间构型确实定,2直线型,3平面正三角形,4正四面体,5三角双锥体,6正八面体,a、若价层电子对全部成键，则分子构型=价层电子对构型,b、若价层电子对有孤对电子，则分子构型,价层电子对构型,第22页,常见分子空间构型,第23页,常见分子构型及其分子极性,类型 实例 结构 键极性 分子极性,A,2,型：,H,2,N,2,非极性键,均为直线型,双原子分子,非极性分子,非极性分子,单原子分子,Ne Ar,第24页,AB型,HF,NO,极性键,均为直线型,类型 实例 结构 键极性 分子极性,双原子分子,极性分子,第25页,类型 实例 结构 键极性 分子极性,AB,2,型,CO,2,(CS,2,),极性键,极性键,非极性分子,极性分子,直线型,角型,三原子分子,H,2,O,H,2,S,SO,2,第26页,类型 实例 结构 键极性 分子极性,AB,3,型,BF,3,BCl,3,NH,3,PH,3,PCl,3,极性键,平面三角形,极性分子,极性键,三角锥形,非极性分子,四原子分子,第27页,类型 实例 结构 键极性 分子极性,AB,4,型,CH,4,CCl,4,正四面体,非极性分子,极性键,五原子分子,第28页,A族,A族,A族,A族,RH,4,RH,3,H,2,R,HR,非极性分子,极性分子,极性分子,极性分子,第29页,手性分子,假如一对分子，其组成和原子排列方式完全相同，但如同左手和右手互为镜像，在三维空间里不能重合，这对分子称为,手性异构体,，有手性异构体分子称为,手性分子。,连接四个不一样原子或基团碳原子称为,手性碳原子,第30页,2丁醇,=(+)13.52 =(-)13.52,它们之间关系相当于,左手和右手或物体和镜象.,这对物质不能重合，是一对异构体，互为对映，所以称为对映异构体。,假如物质含有这种性质被称为手性。,两个对映异构体性质差异很小,不过,葡萄糖只有右旋体才能在动物体内代谢。麻黄素只有左旋体才有药效,。,手性分子,第31页,手性分子,思索：含有手性碳原子最简单烷烃？,C,7,H,16,例：,第32页,试验证实，硫酸铜不论其是水溶液还是晶体，天蓝色都是四水合铜离子,Cu(H,2,O),4,2+,产生颜色。,向硫酸铜溶液滴加过量氨水，得到深蓝色透明溶液，若蒸发结晶，能够得到深蓝色硫酸四氨合铜晶体。,不论在氨水溶液里还是在晶体里，深蓝色都是四氨合铜离子,Cu(NH,3,),4,2+,产生颜色。,取少许硫酸四氨合铜晶体用水溶解后滴加过量浓盐酸，得到,黄色透明溶液，,分析证实，其中存在四氯合铜酸根离子,CuCl,4,2-,。并能在晶体里存在。,我们把像Cu(H,2,O),4,2+,、Cu(NH,3,),4,2+,、CuCl,4,2-,这么,由金属原子与中性分子或者阴离子结合形成复杂离子叫做配离子,(络离子)，其中金属原子是配离子形成体或,中心原子，,其中H,2,O、NH,3,、Cl,-,等叫做,配体。,配合物,第33页,配合物,是经过配位键结合而成化合物。配合物不一定是离子，也能够是中性分子。,配合物基本概念,1.配位化合物定义,配位化合物是由含有接收孤对电子,空轨道,原子或离子（中心原子）和能够提供,孤对电子,离子或分子（配位体）按一定组成和空间构型所形成化合物。,第34页,中心原子或离子,金属原子、离子（尤其是,过渡金属,离子，尤其是铁系、铂系、第IB、IIB族元素）,配位体,是含有孤电子正确分子或离子。,如：,NH,3,、H,2,O、CN,、OH,、F,、Cl,其中直接和中心原子配位原子称为配位原子，如：,N、O、C、F、Cl、S,等。,配位数,与中心原子配位原子数目称为该中心原子配位数。普通为2、4、6、8等。,2.配合物组成,第35页,2.配合物组成,第36页,Ag,(NH,3,),2,+,Zn,(NH,3,),4,2,+,Ni,(,CN,),4,2-,AlF,6,3-,sp杂化,sp,3,杂化,dsp,2,杂化,sp,3,d,2,杂化,4.配合物空间结构,直线型：,平面三角形：,平面四边形或正四面体：,三角双锥或正方锥体：,正八面体：,配位数为2,配位数3,配位数4,配位数5,配位数6,第37页,1.结构异构：,原子间连接方式不一样引发异构现象（键合异构，电离异构，,水合异构，配位异构，配位位置异构配位体异构）,(1)键合异构 Co(NO,2,)(NH,3,),5,Cl,2,硝基,Co(ONO)(NH,3,),5,Cl,2,亚硝酸根,(2)电离异构 Co(SO,4,)(NH,3,),5,Br,Co Br(NH,3,),5,SO,4,(3),水合异构,Cr(H,2,O),6,Cl,3,紫色,CrCl(H,2,O),5,Cl,2,H,2,O,亮绿色,CrCl,2,(H,2,O),4,Cl 2H,2,O,暗绿色,6.配合物异构现象,第38页,当一个配合物中有不一样配体时，经常出现立体异构体。下面是一些例子：,四氯合铂酸钾K,2,PtCl,4,用氨水处理得到一个,棕黄色,配合物，经测定，组成为PtCl,2,(NH,3,),2,，有极性，在水中溶解度是0.26g/100gH,2,O;,将这种棕黄色配合物用氯化氢处理或者热至250,转变为,浅黄色,经测定,组成仍为PtCl,2,(NH,3,),2,但极性消失,在水中溶解度减小至0.037g/100gH,2,O。怎样来分析这些事实呢？,首先能够必定，这两种四配位络合物几何构型不是四面体而是平面四边形，这是因为，假如是四面体，PtCl,2,(NH,3,),2,不可能出现异构现象，而平面四边形PtCl,2,(NH,3,),2,则能够有,两种异构体,：,2.立体异构,二氨二氯合铂可能构型,第39页,
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