6.特殊情况 >局限性:Lewis结构不能解释所有情况 (1)奇电子化合物: >NO2:把分子中任一原子处理成7电子构型 (2)缺电子化合物: ⊕ >如BF3:F B《→ BO 0 ·BF,最稳定结构中B为6电子构型,特征数修正为3 ·其余3个次稳定共振结构;B一F键级为1~4/3 11
6.特殊情况 局限性:Lewis结构不能解释所有情况 (1) 奇电子化合物: NO2:把分子中任一原子处理成7电子构型 (2) 缺电子化合物: 如BF3: • BF3最稳定结构中B为6电子构型,特征数修正为3 • 其余3个次稳定共振结构;B-F键级为1~4/3 F B F F F B F F F B F F F B F F 11
(3)富电子化合物: >如SF6:若当作8电子构型,算得成键数为4? ·修正S为12电子构型,则成键数为6,SF6为正八面体 >如OPCl3: P=0 P一O键级 CI CI 3/2~2 ·稳定结构P为10电子构型,成键数为5 ·次稳定结构P为8电子构型,成键数为4(未修正) >如NPCL2?(10e)、NSF3?(12e) 12
(3) 富电子化合物: 如SF6 :若当作8电子构型,算得成键数为4? • 修正S为12电子构型,则成键数为6,SF6为正八面体 如OPCl3: • 稳定结构P为10电子构型,成键数为5 • 次稳定结构P为8电子构型,成键数为4(未修正) 如NPCl2 ?(10e) 、 NSF3 ?(12e) P O Cl Cl Cl P Cl Cl O Cl P-O键级 3/2~2 12
▣如何判断缺电子、富电子化合物? >计算中心原子周围的总价电子数=该原子价电子数 +所有直接相连配位原子成为8构型所需的电子数 ·若n<8,缺电子化合物; √例如BeCl,BCl,等 若n=8,正常化合物 若n>8,富电子化合物 √例如:XeF,、Xef4、XeOF,、XeO,等 √根据具体的配位原子种类与多少来确定 √当配位原子数小于或等于按8构型计算所得成键数时 ,可不修正(因可保证单键连接),但结构式不稳定(因 中心原子成键数没达最大) 13
如何判断缺电子、富电子化合物? 计算中心原子周围的总价电子数n = 该原子价电子数 + 所有直接相连配位原子成为8e构型所需的电子数 • 若 n < 8,缺电子化合物; 例如BeCl2,BCl3等 • 若 n = 8,正常化合物 • 若 n > 8,富电子化合物 例如:XeF2、XeF4、XeOF2、XeO4等 根据具体的配位原子种类与多少来确定 当配位原子数小于或等于按8e构型计算所得成键数时 ,可不修正(因可保证单键连接),但结构式不稳定(因 中心原子成键数没达最大) 13
>例如:比较SNF、NSF、SFN的稳定性? 。 按照8e构型计算得成键数为3 。S=N-F ·N=S-F;或N=S-F(S为10电子构型) ·S-F=N 由Q来判断稳定性顺序SNF~NSF>SFN;实际只有 NSF已合成,须考虑富电子化合物特征(NSF,) >经典价键理论和Lewis:结构只能解释部分实验现象 >共价键的本质、键能、方向性;分子的几何构型? >共振结构实质上反映共价分子中电子的离域性 14
例如:比较SNF、NSF、SFN的稳定性? • 按照8e构型计算得成键数为3 • S = N F • N = S F;或N S F (S为10电子构型) • S F = N • 由QF来判断稳定性顺序SNF ~ NSF > SFN;实际只有 NSF已合成,须考虑富电子化合物特征(NSF3) 经典价键理论和Lewis结构只能解释部分实验现象 共价键的本质、键能、方向性;分子的几何构型? 共振结构实质上反映共价分子中电子的离域性 14
二、近代价键理论 1.经典价键理论的困难 ·电子配对成键,同性电荷为什么不互斥? ·不是8构型,为什么仍然稳定存在? ·键能(>>核对电子的静电吸引能)从何而来? ·不能解释共价键的方向性和饱和性 2.近代价键理论的发展 ·基础:量子力学处理氢分子 ·Heitlet&London:量子力学应用到分子结构中 Pauling:The Nature of Chemical Bond ·近代价键理论:Modern Valence Bond Theory,简称VB ·杂化轨道,VSEPR理论,离域π键. 15
二、近代价键理论 1.经典价键理论的困难 • 电子配对成键,同性电荷为什么不互斥? • 不是8e构型,为什么仍然稳定存在? • 键能 (>>核对电子的静电吸引能) 从何而来? • 不能解释共价键的方向性和饱和性 2.近代价键理论的发展 • 基础:量子力学处理氢分子 • Heitlet & London:量子力学应用到分子结构中 • Pauling:The Nature of Chemical Bond • 近代价键理论:Modern Valence Bond Theory,简称VB • 杂化轨道,VSEPR理论,离域π键. 15