第8章原子结构和分子结构

第8章原子结构和分子结构内容摘要：

ns 1~2 np 1~6 副族 (n－ 1)d 1~10 ns 1~2 电子层结构与元素周期系 元素周期律是指：随着原子序数的递增，元素的性质呈周期性变化的规律。 元素周期系与电子层结构的关系 元素周期表中共有 7个横行，称为 7个周期。 具有相同的电子层数而又按照原子序数递增的顺序排列的一系列元素称为一个周期。 在周期表中有 18 个纵行。 除 10这 3个纵行（称为第 Ⅷ 族外），其余 15个纵行，每个纵行标为一族。 族可分为主族和副族。 由短周期和长周期元素共同构成的族，称为主族（ A）；完全由长周期元素构成的族，称为副族（ B）。 根据原子中最后 1个电子填充的轨道（或亚层）不同，把周期表中的元素划分为 4个区。 表 9— 3 周期表中元素的分区 区 外电子层构型 包含的族 s p d f ns 1~2 ns2np 1~6 (n－ 1)d 1~10 ns 1~2 (n－ 2)f 1~14 (n－ 1)d 0~1 ns 1~2 Ⅰ A和 Ⅱ A族 Ⅲ A和 Ⅶ A族 Ⅰ B和 Ⅷ B族 La系和 Ac系 元素性质的周期性变化 原子半径 （ 1）金属半径 在金属单质晶体中，相邻两原子核间距离的一半称为金属半径。 （ 2）共价半径 同种元素的两原子以共价单键结合时，其核间距的一半，称为共价半径。 （ 3）范德华半径 在分子晶体中，相邻两分子的两原子的核间距的一半称为范德华半径。 图 8— 4 元素原子半径与原子序数的关系 分子结构 共价键：原子间通过共用电子对（电子云重叠）而形成的化学键称为共价键。 饱和性：两个原子相接近时，自旋方向相反的未成对的价电子可以配对形成共价键。 一个原子含有几个未成对电子，就可以和几个自旋方向相反的电子配对成键。 方向性：成键原子的电子云必须在各自密度最大的方向上重叠，这就决定了共价键具有方向性 (1)(2)键 :如果两个原子轨道都沿着轨道对称轴的方向重叠，键轴（原子核间的连线）与轨道对称轴重合，或者说以“头碰头”的方式发生原子轨道重叠 . 键 :如果两个 P轨道的对称轴相平行，同时它们的节面又互相重合，那么这两个 P轨道就可以从侧面互相重叠，重叠部分对称于节面，这样形成的共价键称为键。 形象地说，键是两个 P轨道以“肩并肩”的方式重叠而形成的共价键。 在讨论以共价键形成的分子时，常用到键长、键能、键角、键的极性等表征共价键性质的物理量，这叫做共价键的键参数。 1）键长 键长是分子中成键的两个原子核间的平均距离（即核间距）。 2）键角 分子中某一原子与另外两个原子形成的两个共价键在空间形成的夹角叫做键角。 3）键能 图 87 四氯甲烷分子和甲醛分子中的键角 OHHCClClClClC1 0 9 . 5 176。 1。