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大学士兵考军校-综合化学知识(三十)

2017-05-18 11:47:45 来源:

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  对双原子分子来说,键解离能可以认为就是该气态分子中共价键的键能E。对于两种元素组成的多原子分子来说,可取键解离能的平均值作为键能。键能习惯上取正值,一般说来,键能数值越大表示共价键强度越大。

  化学反应过程实质上是反应物化学键的破坏和生成物化学键的组成的过程。因此,气态物质化学反应的热效应就是化学键改组前后键解离能或键能总和的变化。利用键能数据,可以估算一些反应热效应或反应的标准焓变。

  一般说来,气态反应的标准焓变可以利用反应物的键能总和减去生成物的键能总和而近似求得(注意,这里的计算是反应物在前,生成物在后)。

  就分子的总体来说,是电中性的。但从分子内部这两种电荷的分布情况来看,可把分子分成极性分子和非极性分子两类。对双原子分子来说,分子极性和键的极性是一致的。分子的极性不但与键的极性有关,还与分子的空间构型(对称性)有关。

  共价型分子中各原子在空间排列构成的几何形状,叫做分子的空间构型。例如,甲烷分子为正四面体,水分子为“v”字形,氨分子为三角锥形等。为了从理论上说明各种分子不同的空间构型,提出化学键的杂化轨道理论。这个理论从电子具有波动性可以叠加的观点出发,认为若干个能量相近的原子轨道可以混杂成同样数目的能量完全相同的新的原子轨道,这种新的原子轨道称为杂化轨道。形成杂化轨道的过程称为原子轨道杂化〔简称杂化)。

  (1)sp杂化 直线型成键轨道的夹角为180o 。代表HgCl2

  (2)sp2杂化 平面三角形 夹角120o代表BF3(3)sp3杂化 正四面体 夹角109o28, 代表CH4

  对杂化轨道理论的讨论,应注意以下几点:

  (1)形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道数。

  (2)杂化轨道角度分布的图形”与原来s轨道和P轨道的不同。

  (3)由杂化轨道形成的共价键比较牢固。

  前面讨论的离子键、共价键和金属键,都是原子间比较强的作用力,原子依靠这种作用力而形成分子或晶体。分子间还存在着另一些比较弱的相互作用力,称为分子间力。气体分子能够凝聚成液体和固体,主要就是靠这种分子间力。分子间力的大小,对于物质的许多性质有影响。分子间力没有方向性和饱和性。分子间力的作用范围很小,它随分子之间距离的增加而迅速减弱。所以气体在压力较低的情况,因分子间距离较大,可以忽略分子间的作用力。

  氢键是指氢原子与电负性较大的X原子(如F.O,N原子)以极性共价键相结合的同时,还能吸引另一个电负性较大而半径又较小的Y原子,其中X原子与Y原子可以相同,也可不同。氢键可简单示意如下:

 

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