共價鍵及其分類、? 配位鍵、配合物、超分子

一、共價鍵的本質(zhì)和特征1.本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對(電子云的重疊)。2.特征：具有飽和性和方向性。二、共價鍵的分類分類依據(jù)類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式σ鍵電子云“頭碰頭”重疊π鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移原子間共用電子對的數(shù)目單鍵原子間有一對共用電子對雙鍵原子間有兩對共用電子對三鍵原子間有三對共用電子對三、共價鍵類型的判斷(1)σ鍵與π鍵①依據(jù)鍵強度判斷:σ鍵的強度較大,較穩(wěn)定;π鍵活潑,比較容易斷裂。②由物質(zhì)結(jié)構(gòu)式判斷：共價單鍵都是σ鍵,共價雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵,共價叁鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵。③由成鍵軌道類型判斷：s軌道形成的共價鍵全部是σ鍵；雜化軌道形成的共價鍵全部為σ鍵。(2)極性鍵與非極性鍵看形成共價鍵的兩原子,不同種元素的原子之間形成的是極性共價鍵,同種元素的原子之間形成的是非極性共價鍵。【特別提醒】

(1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時，才能形成共用電子對，形成共價鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，而形成離子鍵。(2)同種元素原子間形成的共價鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價鍵為極性鍵。(3)通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式，可以快速有效地判斷鍵的種類及數(shù)目；判斷成鍵方式時，需掌握：共價單鍵全為σ鍵，共價雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵，共價三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。四、共價鍵的鍵參數(shù)1.概念①鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。②鍵長：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。③鍵角：兩個共價鍵之間的夾角。2.鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響①鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。②(3)利用鍵能(E)計算ΔH的公式：ΔH＝E(反應(yīng)物)－E(生成物)?！練w納總結(jié)】比較鍵角大小的三種思維模型(1)雜化軌道類型不同：sp＞sp2＞sp3。(2)(3)在同一分子中，π鍵電子斥力大，鍵角大。配位鍵、配合物、超分子一、

配位鍵的形成及配合物的性質(zhì)1.孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。2.配位鍵①配位鍵定義：由一個原子提供孤電子對與另一個接受孤電子對的原子形成的共價鍵。配位鍵屬于σ鍵。②配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價鍵。③成鍵的性質(zhì)：共用電子對對兩個原子的電性作用。④配位鍵的表示：常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH4可表示為，在NH4中，雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。⑤配位鍵的形成條件：a.配體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。b.中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。3.配合物如[Cu(NH3)4]SO4：(1)中心原子：提供軌道接受孤對電子的原子叫中心原子。中心原子一般是帶正電荷的金屬離子(此時又叫中心離子)，過渡元素最常見如：Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋。(2)配位體：含有并提供孤電子對的分子或離子，即電子對的給予體。常見的配位體：H2O、NH3、SCN－、CO、N2、X－、OH－、CN－。(3)配位原子：配體中提供孤對電子的原子叫配位原子，如：H2O中的O原子，NH3中的N原子。(4)配離子：由中心原子(或離子)和配位體組成的離子叫做配離子，如：[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋。(5)配位數(shù)：作為配位體直接與中心原子結(jié)合的離子或分子的數(shù)目，即形成的配位鍵的數(shù)目稱為配位數(shù)。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位數(shù)為4，[Ag(NH3)2]＋的配位數(shù)為2。(6)配離子的電荷數(shù)：配離子的電荷數(shù)等于中心離子和配位體電荷數(shù)的代數(shù)和。(7)內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中配離子稱為內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的陽離子(或陰離子)稱為外界，如：[Cu(NH3)4]SO4

的內(nèi)界是[Cu(NH3)4]2＋，外界是SO4，配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分。即：[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2＋＋SO4，而內(nèi)界很難電離，其電離程度很小，[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3。4.配合物的形成對性質(zhì)的影響①溶解性：一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含過量的氯離子、溴離子、碘離子和氨的溶液中，形成可溶的配合物。如：②顏色：當(dāng)簡單離子形成配合物時，顏色往往會發(fā)生變化。如黃色的鐵離子溶液與硫氰酸根配合，就形成血紅色的溶液。③穩(wěn)定性增強：對于配位化合物穩(wěn)定性由配位鍵的強弱決定；配位鍵的強弱取決于配位體給電子的能力，配位體給出電子能力越強，則配位體與中心離子形成的配位鍵就越強，配合物也就越穩(wěn)定，如：N元素電負(fù)性比O元素電負(fù)性小，N原子提供孤電子對的傾向更大，與Co2＋形成的配位鍵更強。配位鍵的強弱還與中心粒子空軌道的數(shù)目、空間構(gòu)型，配體空間結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，如果形成環(huán)狀配離子或配體體積較大，則空軌道數(shù)目較多的原子或陽離子才能形成穩(wěn)定的配離子。6.配合物的應(yīng)用超過百萬種的配合物在醫(yī)藥科學(xué)、化學(xué)催化劑、新型分子材料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。二、超分子1.概念：由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體?！疽族e提醒】超分子定義中的分子是廣義，包括離子。2.微粒間作用力—非共價鍵：超分子內(nèi)部分子之間通過非共價鍵結(jié)合，主要是靜電作用、范德華力和氫鍵、疏水作用以及一些分子與金屬離子之間形成的弱配位鍵。3.分子聚集體的大小：超分子這種分子聚集體，有的是有限的，有的是無限伸展的。4.特征(1)分子識別(2)自組裝：超分子組裝的過程稱為分子自組裝（Molecularself-assembly)，自組裝過程（Self-organization)是使超分子產(chǎn)生高度有序的過程。5.應(yīng)用實例(1)“杯酚”分離C60和C70：杯酚與C60通過范德華力相結(jié)合，通過尺寸匹配實現(xiàn)分子識別。向C60和C70的混合物中加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶劑，溶解未裝入“杯酚”的C70，過濾后分離C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而將不溶解的C60釋放出來并沉淀。

(2)冠醚識別堿金屬離子：冠醚是皇冠狀的分子，有不同大小的空穴，能與正離子，尤其是堿金屬離子絡(luò)合，并隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子絡(luò)合，利用此性質(zhì)可以識別堿金屬離子。冠醚環(huán)的大小與金屬離子匹配，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機溶劑，因而成為有機反應(yīng)中很好的催化劑。(3)細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜：細(xì)胞膜的兩側(cè)都是水溶液，水是極性分子，而構(gòu)成