实验测得氢分子d=74pm,H一H键能为436kJ/mol。而玻尔半径为53pm,显然,两个氢原子的1s轨道发生部分重叠。轨道重叠情况可用下图表示(a)自旋方式相反(b)自旋方式相同氢原子轨道重叠示意图原子轨道有效重叠是价键理论的实质!将量子力学处理氢分子的结果推广到其它分子,即发展为价键理论62026年1月14日3时54分
2026年1月14日3时54分 6 (a)自旋方式相反 (b) 自旋方式相同 实验测得氢分子d=74pm,H-H键能为436kJ /mol。 而玻尔半径为53pm,显然,两个氢原子的1s轨 道发生部分重叠。轨道重叠情况可用下图表示。 氢原子轨道重叠示意图 原子轨道有效重叠是价键理论的实质! 将量子力学处理氢分子的结果推广到其它分子, 即发展为价键理论
2、价键理论要点(1)两原子自旋方向相反的未成对电子相互接近时可以配对形成共价键。原子中有几个未成对电子就可以形成几个共价键一一共价键的饱和性。如H只能形成H,H和O只能形成H,O,H和N只能形成NH等。(2)原子轨道相互重叠时,只能“正一正”或“负一负”重叠,否则不能形成共价键一对称性匹配原理。(3)原子轨道在重叠时,总是优先沿着重叠最多的方向进行,重叠越多共价键越稳定最大重叠原理。最大重叠原理决定了共价键具有方向性。2026年1月14日3时54分
2026年1月14日3时54分 7 (1)两原子自旋方向相反的未成对电子相互接近时 可以配对形成共价键。 原子中有几个未成对电子就可以形成几个共价 键——共价键的饱和性。如H只能形成H2,H和O只 能形成H2O,H和N只能形成NH3等。 (2)原子轨道相互重叠时,只能“正-正”或“负 -负”重叠,否则不能形成共价键——对称性匹配 原理。 (3)原子轨道在重叠时,总是优先沿着重叠最多的 方向进行,重叠越多共价键越稳定——最大重叠原 理。最大重叠原理决定了共价键具有方向性。 2、价键理论要点
根据价键理论要点,对于s和p.轨道的重叠只有(a)方式可以形成稳定的共价键。十(b)(a)(d)(c)82026年1月14日3时54分
2026年1月14日3时54分 8 根据价键理论要点,对于s和px轨道的重叠只有(a) 方式可以形成稳定的共价键。 - + (a) (b) (c) (d) + + + + + + + - - -
3、α键和π键以“头碰头”方式重叠形成的共价键称为键。十+g键电子云处于两核连线SS上,核对a键++电子的束缚力Sp大,键稳定,+十优先形成。pp92026年1月14日3时54分
2026年1月14日3时54分 9 3、σ键和π键 以“头碰头”方式重叠形成的共价键称为σ键。 σ键电子 云 处于两核连线 上,核对σ键 电子的束缚力 大,σ键稳定, 优先形成。 s s s p p p + - - - + + + + +
以“肩并肩”方式重叠形成的共价键称为元键。刀键电子云并不处于两核++连线上,核对π键电子的束缚力较小,因而π键不如g键稳定。当两原子形成共价键时应优先形成键,然后再考虑是否形成π键,换句话说,π键不能单独存在。因此共价双键和三键中必有NN一个g键,如N2TT102026年1月14日3时54分
2026年1月14日3时54分 10 以“肩并肩”方式重叠形成的共价键称为π键。 π键电子云并不处于两核 连线上,核对π键电子的束 缚力较小,因而π键不如σ 键稳定。当两原子形成共价 键时应优先形成σ键,然后 再考虑是否形成π键,换句 话说,π键不能单独存在。 因此共价双键和三键中必有 一个σ键,如N2。 + - + - σ π π N N