2014年1月16日 星期四

[陽明大一普通化學]Bonding model



BONDING MODEL

一‧鍵的分類:
1. ionic bondelectrostatic attraction(庫倫靜電力)
2. covalent bondmutual attraction of the two nuclei for the shared electrons


二‧電負度:electronegativityattract 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 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完全的離子性,也就是說我們的Q1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)   NGECnoble 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 modellocalized 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 atomlone pair
           between atombinding 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sp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:hybridizationthe mixing of orbitals to form special orbitals for bonding

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