BONDING MODEL
一‧鍵的分類:
1. ionic bond:electrostatic attraction(庫倫靜電力)
2. covalent bond:mutual attraction of the two nuclei for the shared electrons
二‧電負度:electronegativity:attract shared electrons to itself
計算:delta=實際鍵能—預測的鍵能
(預測的鍵能為兩原子呈分子態鍵能的幾何平均)
實例:HX的預測鍵能:根號(氫分子鍵能乘上X分子鍵能)
結果:若delta越大,表此鍵偏向離子性
公式:0.102*(根號的delata)=電負度(x)-電負度(H),並將氟的電負度定為4,以此為基準定其他原子的電負度
三‧極性polarity:有電負度差,形成negative center 與positive center
具有電偶極 dipole moment:μ
(1)公式:μ=QR
意義:a molecule that has a positive center of charge of Q and a negative center of charge of Q separated by a distance R
單位:庫倫米(一般用debye)(單位換算詳見講義p100)
(2)鍵的特性:部分共價,部分離子
實際測出的電偶極不等於算出來的電偶極,表示此鍵非完全的離子鍵
實例:以HF為例:
實際:1.83D 計算:4.4D
WHY?因為我們計算時,假設HF為完全的離子性,也就是說我們的Q帶1個基本電量,但實際上並非如此,其Q有差異性,而這也是決定共價鍵帶多少離子性的關鍵點。
計算:1.83/4.4×100%=41%
代表此共價鍵帶有41%的離子性
(3)共價與離子的基準:一般來說,如果離子性大於50%,就會被視為離子鍵
(4)P103的圖:電負度差越大,越偏離子性
四‧
(1) NGEC:noble gas electron configuration:達成鈍氣組態
(2) Isoelectronic ions:帶相同電子數的分子,其離子或原子半徑有規律性。(陰離子比陽離子大)
(3) Lattice energy:晶格能,兩個氣態離子結合形成晶格後所改變的能量
五‧bond model
(1) model的概念:model有可能是錯的,它並不代表真實的情況,只是科學家為了解釋,對自然界做出簡化的結果。隨著時間與發現,model也會越來越複雜。
(2) LE model:localized electron bonding model
a. localized electron:定域性的電子,根據LE MODEL,它們的位置分兩部分。Lacalized on a particular atom:lone pair
between atom:binding pairs
質疑:共振與π鍵:unlocalized electron未定域性電子
b. LE MODEL分成三個部分:LEWIS STRUCTURE/VSEPR/ATOMIC ORBITAL
c. 路以士結構:主要探討價電子(valence electrons)的排列,穩定共價鍵來自滿足八隅體的結構(octet rule)
八隅體的例外:使用到s跟p軌域,若使用到d軌域則不成立
奇電子的情況
有些原子外層電子不足
路以士結構有時候會有2種以上的可能,這時就必須用formal charge的概念來解釋。
Formal charge的規則:
1.分子中所有原子charge總和為0
2. atoms try to achieve formal charge as close to zero as possible
3.如果無法達到formal charge等於0時,電子就分配給電負度較大的原子
d. VSEPR:可以協助預測共價分子的形狀
假設:structure is determined principally by minimizing electron pair repulsion
步驟:1.畫出路以士結構
2.將電子對彼此間保持最遠距離
3.決定原子的位置
(lone pair佔的空間較大,會壓縮其它配對的空間,使得鍵角較小)
(其他的圖形詳見講義)
e. 混成軌域:hybridization:the mixing of orbitals to form special orbitals for bonding
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