现代价键理论
掌握现代价键理论(modern
重点1. 掌握现代价键理论(modern valence bondtheory )的要点键和键的特点Chapter 2分子结构与晶体结构Molecular structure and crystal structure2. 掌握杂化轨道理论(hybrid orbital theory)的要点常见的杂化轨道类型(types of hybridorbitals)SP SP2SP3,并能应用该理论解释某些分子的空间构型spatialconstruction.3. 掌握不等性杂化(nonequivalent hybridization)的特点.4. 掌握氢键(hydrogen bond)的概念形成特征类型以及对物质的一些物理化学性质的影响.1. 经典共价键理论(classical covalent bondtheory——1916年G.N.LewisUSA共价键是由成键原子双方各自提供单电子(single electron )组成共用电子对而形成的形成共价键后成键原子(bonding atoms )一般都达到惰性气体inert gas 原子的电子组态(electron configuration )因而稳定一. 价键理论的发展2. 量子力学处理H2——1927年W.Heitler, F.London, Germany揭示了共价键的本质3. 现代价键理论(modern valence bond theory——1927年L.Pauling, J.C. Slater USA4. 晶体场理论crystal field theory)——1929年H.Bethe5. 分子轨道理论molecular orbital theory——1932年R.S.Muiliken,USA and FHund,Germany6.价层电子对互斥理论valence shell electronpair repulsion theory ——1940年N.V.Sidgwick, USA)1.两个原子接近时只有自旋(spin )方向相反的单电子可以相互配对(match )原子轨道重叠使电子云(electron cloud )密集于两原子核atomic nucleus间系统的能量降低形成稳定的共价键2.自旋方向相反的单电子配对形成共价键后就不能再和其它原子中的单电子配对成键——共价键的饱和性(saturation feature of covalent bond )二. 现代价键理论(valence bond theory )的要点H 2分子的能量曲线成键时原子轨道重叠越多两核越密集形成的键越牢固子轨道最大重叠原理因此共价键的形+_+The overlap of orbitals to form covalent bonds. (a)Thebond in H2results from the overlap of two 1s orbitalsfrom two H atoms. (b)The bond in HCl results from the overlap of a 1s orbital of H and one of the lobes of a 3porbital of Cl. (c)The bond in Cl2results from the overlapof two 3p orbitals from two Cl atoms.1. 键如轴方向以的方式进行重叠如S—S S—PX S—SP3P+++键lone pair electron另一个原子的价电子层valence electron shell二分子的几何构型(molecular geometry)Molecules are extremely small. Nevertheless, the size and shape of A particular substance, together with the strength and polarity ofits bonds, largely determine the properties of that substance. Some of the most dramatic examples of the importance of size and shape are seen in biochemical reaction. For example, a small change in the size or shape of a drug molecule may enhance its effectiveness or reduce its side effects. Even the sensations of smell and vision depend in part on molecular shape.When you inhale, molecules in the air are carried past receptor(受体) sites in your nose. If the molecules have the right shape and size, they can fit properly on these receptor sites, which transmit impulses to the brain. The brain then identifies these impulses as a particular aroma (香味), such as the aroma of freshly baked bread. The nose is so good at molecular recognition that two substances may produce different sensations of odor (气味)even when their molecular structures differ as subtly (细微地)as your right hand differs from your left .A molecule's shape can play an important role in determining its chemical properties. Although Lewis structures are useful, they do not indicate the shapes of molecules. The Lewis structure of a carbon Tetrachloride(四氯化碳) molecule looks as though the atoms all lie in the same plane. In fact, the atoms form a shape called a tetrahedron (四面体).一杂化轨道理论(hybridization orbital theory)Although the idea of orbital overlap(轨道重叠) allows us to understand the formation of covalent bonds, it is not always easy to extend these ideas to polyatomic molecules(多原子分子). When we apply valence-bond theory to polyatomic molecules, We must explain both the formation of electron-pair bonds and the observed geometries of the molecules.杂化轨道理论的目的在已知分子的空间结构后用杂化轨道理论解释该分子为什么采取这样的空间结构.如BeF2beryllium fluoride为什么是直线性分子Be 原子的基电子组态为1s 22s 2对于BeF 2分子中的Be 原子其价电子不仅要受自身的中心力场的作用还要受到两个F 原子电场的作用因此2s 能级上的两个电子的能量都要升高这两个价电子可能出现如下三种排布方式z y x p p p s s 2222111020*********z y x p p p s s 0022002222)(2122)22(1z y z y pp sp s p p p s s =Be: 1s22s 2ac bc 为SP 杂化轨道形式Be的原子轨道杂化过程所以, 在BeCl2分子中Be应取sp杂化每个杂化轨道中均含有1/2 s成分和1/2 p成分两个杂化轨道的夹角为180°BeCl2分子呈直线型Linus Pauling(1901-1994)1954 Nobel Prize in chemistry1962 Nobel Prize in PeaceHe is the only person ever to receivetwo unshared Nobel Prizes—for Chemistry (1954) and for Peace (1962). He is also often considered the founding father of molecular biology, which has transformed the biological sciences and medicine and provided the base for biotechnology.杂化轨道理论的基本要点1轨道杂化——原子轨道在成键过程中并不是一成不变的受成键原子的影响同一原子能量相近的不同类型的原子轨道在成键过程中重新组合成一系列能量相同的新轨道而改变原来轨道的状态(能量形状方向)杂化轨道——所形成的新轨道杂化——原子轨道重新分配能量形状方向混合均匀化的过程.2杂化轨道的成键能力强于杂化前的各原子轨道杂化轨道在空间的伸展方向发生了变化其相应的电子云分布更为集中更有利于原子轨道间最大程度重叠杂化轨道间尽量远离在空间取最大夹角分布使成键电子间的斥力减小3杂化条件杂化轨道是由同一原子中能量相近的不同类型的原子轨道才能组合成杂化轨道例2s与2p 可以1s和2p不行4杂化轨道的数目杂化轨道仍然是原子轨道有几个原子轨道参加杂化就能形成几条杂化轨道1个ns轨道和1个np轨道可组合成2个杂化轨道。
6.4.2 现代价键理论(二)—杂化轨道理论
6.4.2 现代价键理论(二)—杂化轨道理论
1.杂化轨道理论的基本要点
(1) 杂化和杂化轨道
同一原子中能量相近、种类不同的某些原子轨道重新组合，形成一系列新轨道的过程称为杂化；
杂化过程所形成的新轨道叫做“杂化轨道”。
同层的ns、np及nd能级比较接近，易形成杂化轨道。
常见的杂化类型：s-p型杂化；s-p-d(d-s-p)型杂化
(2) 杂化过程遵循轨道守恒和能量守恒的原则。
轨道守恒：杂化前后轨道总数保持不变。
能量守恒：∑E(杂化轨道)= ∑E(原轨道)。
(3)杂化轨道成键能力更强
杂化轨道取向更合理，有利于成键，成键能力更强。
如：sp杂化轨道比纯的s或p轨道更有利于成键。
杂化轨道不同，分子的几何构型也不同。
2．杂化轨道的类型及杂化轨道理论的应用
(1) s-p型杂化
n s和n p轨道之间的杂化。
分sp、sp2和sp3杂化三种情况。
① sp杂化
形状一头大、一头小；直线型分布，夹角180°，用大头成键。
如BeCl2分子的形成过程及结构表示如下：
5。
价键理论
价键理论自1916年路易斯提出经典的共价键理论以来，共价键理论有了很大的发展。
现代共价键理论有两种，一是价键理论，二是分子轨道理论。
（一）价键理论的基本要点价键理论，又称电子配对法，其基本要点如下：1.具有自旋相反的未成对电子的两个原子相互接近，可以形成稳定的共价键。
如果A、B两个原子各有一个自旋相反的未成对的电子，那么这两个未成对电子可以相互配对形成稳定的共价键，这对电子为A、B两原子所共有（共用）。
如果A、B各有两个或三个未成对的电子，则自旋相反的单电子可两两配对形成双键或叁键。
如果A原子有两个未成对电子，B原子有一个未成对电子，那么一个A原子能与两个B原子结合形成AB2型分子，…。
2．原子中未成对的电子数等于原子所能形成的共价键数目(共价键的饱和性)。
共价键是由成键原子中自旋相反的未成对电子配对形成的。
一个原子的一个电子和另一个原子的一个电子配对以后，不能再和第二个电子配对。
因为这时其中必有两个电子的自旋方向相同而相斥。
也就是说一个原子所能形成共价键的数目是一定的。
原子中未成对的电子数等于原子所能形成的共价键数目，这就是共键价的饱和性。
例如，H原子只有一个未成对电子，它和另一个H原子的未成对电子配对后，就不能再与第二个H原子的电子配对了，……。
3.成键电子的电子云重叠越多，核间电子子云密度就越大，形成的共价键就越牢固(共价健的方向性)。
共价键的生成是由于自旋相反的单电子相互配对，电子云重叠的结果。
因此，当两个原子形成分子时，电子云重叠的程度越大，则两原子间的电子云密度越大，生成的共价键就越牢固，所以，在形成共价键时，电子云总是尽可能达到最大程度的重叠。
因此,在形成共价键时，原子间总是尽可能沿着电子云最大重叠方向成键。
s电子云呈球形对称分布，p、d、f电子云在空间都有一定的伸展方向。
在形成共价键时，除了s 电子云和s电子云可以在任何方向上都能达到最大程度的重叠外，p、d电子云的重叠，只有在一定方向上才能使电子云有最大程度的重叠。
现代价键理论
现代价键理论1．共价键的形成及其本质 海特勒和伦敦研究了两个氢原子结合成为氢分子时所形成共价键的本质。
他们将两个氢原子相互作用时的能量（E ）当作两个氢原子核间距（R ）的函数进行计算，得到了如图1.1所示的两条曲线。
当1s 电子运动状态完全相同（即自旋方向相同）的两个氢原子相距很远时，它们之间基本上不存在相互作用力。
但当它们互相趋近时，逐渐产生了排斥作用，能量曲线E 2随核间距减小而急剧上升（图9.1），系统能量始终高于两个氢原子单独存在时的能量，故不能形成稳定的分子。
这种状态称为氢分子的排斥态（exclusion state ）。
如果两个氢原子的1s 电子运动状态不同（即自旋方向相反），当它们相互趋近时，两原子产生了吸引作用，整个系统的能量降低（图9.1E 1曲线）。
当两个氢原子的核间距为74pm 时，系统能量达到最低，表明两个氢原子在此平衡距离R 0处成键，形成了稳定的氢分子。
这种状态称为氢分子的基态（ground state ）。
如果两个氢原子继续接近，则原子间的排斥力将迅速增加，能量曲线E 1急剧上升，排斥作用又将氢原子推回平衡位置。
因此氢分子中的两个氢原子在平衡距离R 0附近振动。
R 0即为氢分子单键的键长。
氢分子在平衡距离R 0时与两个氢原子相比能量降低的数值近似等于氢分子的键能436 kJ·mol －1。
因此，两个1s 电子之所以能配对成键形成稳定的氢分子，其关键在于两个氢原子参与配对的1s 电子的自旋方向相反。
由量子力学的原理可以知道，当1s 电子自旋方向相反的两个氢原子相互靠近时，随着核间距R 的减小，两个1s 原子轨道发生重叠，按照波的叠加原理可以发生同相位重叠（即同号重叠），使两核间形成了一个电子概率密度增大的区域，从而削弱了两核间的正电排斥力，系统能量降低，达到稳定状态——基态。
实验测知氢分子中的核间距为74pm ，而氢原子的玻尔半径为53pm ，可见氢分子中两个氢原子的1s 轨道必然发生了重叠。
化学竞赛-价键理论
价键理论强调了电子在形成化学 键中的重要作用，并解释了分子 中的键合类型、键合强度和分子 几何结构等方面的信息。
价键理论的发展历程
19世纪初，价键理论的基本概念开始萌芽，当时科学 家们开始认识到电子在化学键中的作用。
20世纪初，价键理论得到了进一步的发展和完善，其 中最为著名的科学家是英国化学家莫里斯·威廉·皮尔兹
洪特规则
洪特规则是描述电子排布和化学键形成的规则之一，它指 出在相同能级的不同轨道中，电子优先以自旋方向相同的 方式占据轨道。
在形成化学键时，洪特规则可以预测电子在轨道中的排布 方式，从而影响化学键的类型和稳定性。
洪特规则可以解释许多化合物的电子构型和几何构型，是 理解和预测化学反应的重要工具。
03 价键理论的实际应用
分子的几何构型
分子构型的确定
价键理论不仅解释了共价键的形成，还为确定分子几何构型提供了理论基础。根 据电子对的排斥作用和最小化能量原则，可以预测分子的几何构型。
分子构型的稳定性
分子的几何构型不仅决定了分子的物理和化学性质，还影响了分子的稳定性。根 据价键理论，电子对的最大重叠和最小排斥原则有助于理解分子构型的稳定性。
以及金属与配体的相互作用。
无机化学
价键理论可以用来描述无机化合物的分子 结构和性质，如氢化物、氧化物和含金属 的化合物等。
生物化学
虽然价键理论在生物化学中的应用相对较 少，但它仍然可以用来描述某些生物分子 的结构和性质，如蛋白质和核酸等。
02 价键理论的基本原理
电子配对原理
01
电子配对原理是价键理论的核心，它指出原子在形成化学键时， 倾向于将未成对的电子配对成键，以使系统能量最低。
共价键的形成与断裂
共价键的形成
现代价键理论的局限性
பைடு நூலகம்
另外，现代价键理论也不能解释分子中存在单 电子键（如在H2+中）和三电子键（如在O2分子 中）等问题。
1932年，美国化学家Mulliken RS和德国化学 家Hund F提出了一种新的共价键理论—分子轨道 理论（molecular orbital theory），即MO法。
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大家好
1
现代价键理论立足于成键原子间的相互配对， 模型直观，易于理解，阐明了共价键的本质， 尤其是它的杂化轨道理论成功的解释了共价分 子的空间构型，因而得到了广泛的应用。
但该理论认为分子中的电子仍属于原来的原 子，成键的共用电子对只在成键原子间的小区 域内运动，因此有局限性。
例如: O原子的电子组态为1s22s22px22py12pz1，按现代 价键理论，2个O原子应以1个σ键和1个π键结合 成O2分子，因此O2分子中的电子都是成对的，它 应是反磁性物质。但是磁性测定表明，O2分子是 顺磁性物质，它有2个未成对的单电子。
6.4.2 现代价健理论
6.4.2 现代价键理论
物理学家海特勒
(1904-1981) 物理学家伦敦
(1900-1954)
1927年用量子力学处理氢分子，提出了现代价键理论，解释了共价键的本质
+ + 1s电子自旋方向相同1s电子自旋方向相反
两个H形成H
2
通过解薛定谔方程，得出系统能量的变化
核间距/pm
能量/(k J ∙m o l -1) 共价键的本质
共价键的本质 原子轨道重叠
d =74pm<2a 0 (a 0 = 53pm) 氢分子的能量与核间距的关系图
基态
排斥态
共价键的形成动力 能量降低 E = -458 kJ·mol -1
自旋相反的单电子配对成键
有多少单电子, 能形成多少个键 共价单键
共价双键 共价三键 原子之间由于成键电子的原子
轨道发生重叠而形成的化学键 共价键 电子配对原理
H 2
H 1s 1 O 2 O 2s 22p 4
N 2 N 2s 22p 3
原子轨道重叠程度越大，共价键越牢固。
HCl 分子的成键示意图
+ +
+ +
+ +
- - - Cl H H H Cl
Cl 最大重叠原理
原子轨道的重叠，必须是同号重叠
原子间电子的概率密
度增大,形成化学键。
原子间电子的概率密
度几乎等于零，难以
成键。
共价键的特征
饱和性有
电子配对后不再与第三个电子成键
方向性有
除s轨道，最大重叠必有方向。
11第十章共价键与分子结构
31
BeCl2 直线形
激发
2s sp 2p
Be 1s22s2 4 Cl [Ne]3s23p5 17
杂化
2s 2p
2Cl
2p sp-p 2p 直线形
图10-7 BeCl2分子的空间构型
32
CHCH 6C 直线形
2s sp H 2p 2p
22s22p2 1s
1H
1 1s
激发
2s p-p 2p
杂化
等性杂化：由原子轨道组合成的一组杂化轨道 中,s,p,d轨道成分相等
30
不等性杂化：组合构成的一组杂化轨道中,s,p,d轨 道成分不相等 sp ，sp2， sp3 s – p杂化类型：
(一) sp杂化轨道及有关分子的空间构型 1 个ns与 1 个np杂化，形成 2 个 sp 杂化轨道 1个ns+ 1 个np 2个 sp 特点： 1/2s，1/2p，180，直线形
43
三、d-s-p杂化轨道及有关分子的空间构型 d区元素： ns、np、(n-1)d或nd p区元素：ns、np、nd 1.(n-1)d 、ns、np杂化类型 dsp2、dsp3、d2sp3 sp3d 、sp3d2 2.ns、np、nd杂化类型 (一)dsp2杂化轨道及有关分子或离子的空间构型 1个(n-1)d+1个ns+2个np4个dsp2 ¼ d成分、¼ s成分、 ½p成分 四个dsp2杂化轨道在一个 平面上 ，夹角为90° 44 2-配离子 平面正方形 [Ni(CN)4]
图10-3 H原子的1s与Cl原子的3px轨道三种方向重叠示意图
5
三、共价键的类型
σ 键和π 键
键 头碰头 重叠大 稳定 重叠 方式 键 肩并肩 重叠小 不稳定
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1. 共价键的形成及其本质 海特勒和伦敦研究了两个氢原 子结合成为氢分子时所形成共价键 的本质。
他们将两个氢原子相互作用 时的能量（E ）当作两个氢原子核间 距（R ）的函数进行计算，得到了如 图1.1所示的两条曲线。
当1s 电子运动状态完全相同 （即自旋方向相同）的两个氢原子相 距很远时，它们之间基本上不存在相 互作用力。
但当它们互相趋近时， 逐 渐产生了排斥作用，能量曲线E 2随核间距减小而急剧上升 （图9.1），系统能量始终高于两个氢原子单独存在时的能量, 故不能形成稳定的分子。
这种状态称为氢分子的排斥态（exclusion state ）。
如果两个氢原子的1s 电子运动状态不同（即自旋方向相反） ，当它们相互趋近时，两原 子产生了吸引作用，整个系统的能量降低（图 9.1E 1曲线）。
当两个氢原子的核间距为 74pm 时，系统能量达到最低，表明两个氢原子在此平衡距离 R 0处成键，形成了稳定的氢分子。
这种状态称为氢分子的基态（ground state ）。
如果两个氢原子继续接近，则原子间的排斥力 将迅速增加，能量曲线E 1急剧上升，排斥作用又将氢原子推回平衡位置。
因此氢分子中的两个氢原子在平衡距离 R 。
附近振动。
R 0即为氢分子单键的键长。
氢分子在平衡距离 R 0时与 两个氢原子相比能量降低的数 值近似等于氢分子的键能436kJ mol 1。
因此，两个 1s 电子 之所以能配对成键形成稳定的 氢分子，其关键在于两个氢原 子参与配对的1s 电子的自旋方 向相反。
由量子力学的原理可以知 道，当1s 电子自旋方向相反的 两个氢原子相互靠近时，随着 核间距R 的减小，两个1s 原子 轨道发生重叠，按照波的叠加从而削弱了两核间的正电排斥力，系统能量降低，达到稳定状态一一基态。
实验测知氢分子 中的核间距为74pm ，而氢原子的玻尔半径为 53pm ，可见氢分子中两个氢原子的 1s 轨道必 然发生了重叠。
若1s 电子自旋方向相同的两个氢原子相互靠近时，两个1s 原子轨道发生不同相位重叠（即异号重叠），使两核间电子概率密度减少，增大了两核间的排斥力，系统能 量升高，即为不稳定状态 ---- 排斥态（图 1.2 ）。
2. 现代价健理论的基本要点现代价键理论原理可以发生同相位重叠（即同号重叠），使两核间形成了一个电子概率密度增大的区域, 核间距R/pmE 1 :基态的能量曲线E 2 :排斥态的能量曲线图1.1氢分子形成过程中能量与核间距的关系示意图 （1）基态图1.2氢分子的两种状态的 （2）激发态书2和原子轨道重叠示意图把量子力学处理氢分子体系的上述结果推广到其他分子体系，就发展成为量子化学中最近似的方法之一--- 现代价健理论（vale nee bond theory，简称VB法，或称电子配对法）。
其基本要点为：⑴ 两原子接近时，自旋方向相反的未成对的价电子可以配对，形成共价键。
若A、B两个原子各有一个自旋方向相反的未成对价电子，可以互相配对形成稳定的共价单键（A-B ）。
氦原子无未成对价电子，故不可能形成He?分子。
若A、B两个原子各有二个或三个自旋方向相反的未成对价电子，则可以形成双键（A=B ）或叁键（A = B ）。
如氮原子有三个未成对价电子，若与另一个氮原子的三个未成对价电子自旋方向相反，则可以配对形成叁键（N三N）。
共用电子对数目在二个以上的共价键称为多重键（multiple bond ）。
若A原子有二个未成对价电子，B原子有一个，则A原子可以与二个B原子结合形成AB2分子，例如出0分子。
⑵成键原子的原子轨道相互重叠得越多，形成的共价键越稳定。
因此共价键应尽可能地沿着原子轨道最大重叠的方向形成，此谓原子轨道最大重叠原理。
上述要点表明共价键的本质也是属于电性的。
3. 共价键的特征共价键的二个特征一一饱和性和方向性，是现代价键理论二个基本要点的自然结论。
⑴共价键的饱和性原子在形成共价分子时所形成的共价键数目，取决于它所具有的未成对电子的数目。
因此，一个原子有几个未成对电子（包括激发后形成的未成对电子），便可与几个自旋方向相反的未成对电子配对成键。
此为共价键的饱和性。
两个氢原子通过自旋方向相反的1s电子配对形成H-H单键结合成H2分子后，就不能再与第三个H原子的未成对电子配对了。
氮原子有三个未成对电子，可与三个氢原子的自旋方向相反的未成对电子配对形成三个共价单键，结合成NH3。
⑵共价键的方向性根据原子轨道最大重叠原理，在形成共价键时，原子间总是尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向成键。
轨道重叠越多，电子在两核间的概率密度越大，形成的共价键就越稳定。
除s轨道呈球形对称外，p、d、f轨道在空间都有一定的伸展方向。
在成键时为了达到原子轨道的最大程度重叠，形成的共价键必然会有一定的方向性。
例如氢与氯结合形成HCI分子时，氢原子的1s电子与氯原子的一个未成对电子（设处于3p x轨道上）配对成键时有三种重叠方式。
只有H原子的1s原子轨道沿着x轴的方向向Cl原子的3p x轨道接近，才能达到最大的重叠，形成稳定的共价键（图 1.3（1））。
图1.3（2）所示的s原子轨道接近P x轨道的方式中，原子轨道同号重叠与异号重叠部分相等，正好相互抵消，这种重叠为无效重叠。
故氢与氯在这个方向上不能结合。
图1.3（3）所示的接近方向中，二原子轨道同号部分重叠较（1）为少，结合较不稳定，氢原子有移向x 轴的倾向。
共价键的方向性决定了共价分子具有一定的空间构型。
4. 共价键的类型⑴b 键和n 键按原子轨道重叠方式 及重叠部分对称性的不同， 可以将共价键分为b 键和n 键两类。
① b 键若两原子轨 道按“头碰头”的方式发生 轨道重叠，轨道重叠部分沿 着键轴(即成键原子核间连 线)呈圆柱形对称，这种共 价键称为b 键(图1.4(1))。
形成b 键的电子叫b 电子。
②n 键 若两原子轨道按如N 2分子中两个N 原子，各以三个3p 轨道(3p x , 3p y , 3p z )相互重叠形成共价叁键。
设键轴为x 轴，结合时每个N 原子的未成对3p x 电子彼此沿x 轴方向，以“头碰头”的方式 重叠，形成一个b 键。
此时每个N 原子的3p y 和3p z 电子便只能采取“肩并肩”的方式重叠, N 2分子的价键结构可以用下面两式表示::N 三 N ：:N ——N ：路易斯结构式价键结构式右式中用短横线表示b x 键，用长方框分别表示n y 和n z 键，框内电子为n 电子，兀素符号侧旁的电子表示 2s 轨道上未参与成键的孤对电子(lone pair electron )。
必须注意，n 键不能单独存在， 它总和b 键相伴形成。
一般双键(double covale nt bond ) 含一个b 键，一个n 键；叁键(tripe covale nt bond )含一个 键，二个n 键。
b 键键原子轨道重叠方式 沿键轴方向“头碰头”重叠 沿键轴方向“肩并肩”重叠原子轨道重叠部位 集中在两核之间键轴处， 可绕键轴旋转 分布在通过键轴的一平面的上下方， 键轴处为零，不可绕轴旋转 原子轨道重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 化学活泼性不活泼活泼一个平面具有镜面反对称，这种共价键称为表9.1 n 键(图1.4(2))。
形成n 键的电子叫 b 键和n 键的特征比较n 电子。
“肩并肩”的方式发生轨道重叠， 轨道重叠部分对通过键轴的(1) b 键⑵n 键图1.4 b 键和n 键形成两个冗⑵正常共价键和配位共价键按共用电子对中电子的来源方式不同，可将共价键分为正常共价键和配位共价键。
如果共价键的共用电子对由成键两原子各提供一个电子所组成，称为正常共价键。
如H2、。
2、CI2、HCI 等。
如果共价键的共用电子对是由成键两原子中的一个原子提供的，称为配位共价键，简称配位键(coordi nate bond )。
提供电子对的原子称为电子对给予体( do nor)，接受电子对的原子称为电子对接受体(acceptor)。
例如：H+ 丨H + : N—H ---------- [H :IH通常用表示配位键，以区别于正常共价键。
但应注意，配位共价键在形成以后，和正常共价键并无任何差别，因此NH4+的价键结构结构式虽然表示成为[H—* —H]+，但4个HN-H键是完全等同的。
形成配位键必须具备两个条件：①一个原子的价电子层有未共用的电子对，即孤对电子。
②另一个原子的价电子层有空轨道。
含有配位键的离子或化合物是相当普遍的，如[C U(NH3)4]2+、[Ag(NH 3)2]+、[Fe(CN) 6广、Fe(CO)5。
5. 键参数表征化学键性质的某些物理量，如键长、键角、键能、键级等，称为键参数( bond parameter) o它们在理论上可以由量子力学计算而得，也可以由实验测得。
键参数可用来粗略而方便地定性、半定量确定分子的形状，解释分子的某些性质。
⑴键长(bond length) 分子中成键的两原子核间的平衡距离叫键长( I)或键距(d),单位pm。
键长的数据可通过分子光谱、X射线衍射、电子衍射等实验方法测得，也可用量子力学的近似方法计算而得(表9.2)。
两个确定的原子之间，形成的共价键键长越短，键就越强。
H—F、H —Cl、H —Br、H -I键长依次增大，键的强度依次减弱，热稳定性递减。
相同的成键原子所组成的单键和多重键的键长并不相等。
如碳原子之间可形成单键、双键和叁键，键长依次缩短，键的强度渐增。
⑵键能原子之间形成化学键的强弱可以用键断裂时所需能量的大小来衡量。
在一定温度和标准状态下，将1mol理想气态双原子分子AB拆开成为气态的A原子和B原子，所需的能量称为A-B键的离解能，常用D(A-B)表示，单位kJ mol-1。
例如H2分子的键离解能D(H-H) = 436.0kJ mol-1。
对双原子分子来说，键离解能就是键能(bo nd en ergy),即E(H-H) = D(H-H) = 436.0 kJ mol-1。
同样，E(N 三N) = D(N 三N) = 941.69 -1kJ mol。
对多原子分子来说，同一种键的键能和离解能并不完全等同，键离解能是指离解分子中某一特定键所需的能量，而二元多原子分子中某种键的键能，实际上指的是某种键多次离解能的平均值。
例如：-1CH4(g) f CH3(g) + H(g) D1 = 435.3 kJ mol-1CH3(g) f CH2(g) + H(g) D2 = 460.5 kJ mol-1CH2(g) f CH(g) + H(g) D3 = 426.9 kJ mol1 +) CH(g) f C(g) + H(g) D4 = 339.1 kJ mol--1CH4(g) f C(g) + 4H(g) D 总=1661.8 kJ molD 总1661.8 1E(C -H) = =415.5kJ mol 一4 4同样的键在不同的多原子分子中键能数据会稍有不同，这是由于分子中的键能不仅取决于成键原子本身的性质，而且也与分子中存在的其他原子的种类有关，表 1.2中列出的仅仅是平均键能数据。