(3)分子的极性:分子中正电中心和负电中心重合的分子是非极性分子,分子中正电中心和负电中心不重合的分子是极性分子。
3、配合物的组成、结构、性质
(1)概念:由金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合而成的化合物。
4、分子间作用力与物质性质:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键,其中范德华力<氢键<化学键。
(1)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。一般来说, 结构和组成相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大,分子的极性越大,范德华力也越大。
(2)氢键:已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键。表示方法:A—H…B。氢键具有一定的方向性和饱和性。:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。分子间氢键对物质性质的影响:主要表现为使物质的熔、沸点升高,对电离和溶解度等产生影响。
方法技巧
(1)怎样判断化学键的类型和数目?
①只有两原子的电负性相差不大时,才能形成共用电子对,形成共价键,当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时,不会形成共用电子对,这时形成离子键。
②通过物质的结构式,可以快速有效地判断共价键的种类及数目;判断成键方式时,需掌握:共价单键全为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键。
(2)三点说明:
①s轨道与s轨道重叠形成σ键时,电子不是只在两核间运动,而是电子在两核间出现的概率增大。
②因s轨道是球形的,故s轨道和s轨道形成σ键时,无方向性。两个s轨道只能形成σ键,不能形成π键。
③两个原子间可以只形成σ键,但不能只形成π键。
(3)分子极性判断:分子中的中心原子的最外层电子若全部成键,此分子一般为非极性分子;分子中的中心原子的最外层电子若未全部成键,此分子一般为极性分子。如CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键,它们都是极性分子。
(4)含氧酸酸性比较:同种元素的含氧酸的强弱规律,其酸性具有如下规律:对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。
(5)氢键应用要注意:
①有氢键的分子间也有范德华力,但有范德华力的分子间不一定有氢键。
②一个氢原子只能形成一个氢键,这就是氢键的饱和性。
③分子内氢键基本上不影响物质的性质。
(6)判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法
①根据杂化轨道的空间分布构型判断:若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形,则分子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生sp杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断:若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则分子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子的中心原子发生sp杂化。
(3)记住常见的一些典型分子中中心原子的杂化方式。
三、晶体结构与性质
方法技巧
一、晶体判断
1、依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。
(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。
(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力。
(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。
2、依据物质的分类判断
(1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅 等。
(4)金属单质是金属晶体。
3、依据晶体的熔点判断
(1)离子晶体的熔点较高,常在数百至一千摄氏度以上。
(2)原子晶体熔点高,常在一千摄氏度至几千摄氏度。
(3)分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度。
(4)金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。
4、依据导电性判断
(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。
(2)原子晶体一般为非导体。
(3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。
(4)金属晶体是电的良导体。
5、依据硬度和机械性能判断:离子晶体硬度较大且脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。
二、晶体熔沸点判断
1、不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等沸点很高,如汞、镓、铯等沸点很低,金属晶体一般不参与比较。
2、原子晶体:由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。如熔点:金刚石>碳化硅>硅。
3、离子晶体:一般地说,阴、阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
4、分子晶体:
(1)分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体,熔、沸点反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
(2)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4,F2<Cl2<Br2<I2。
(3)组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
(4)同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)同分异构体的芳香烃,其熔、沸点高低顺序是邻>间>对位化合物。
6、金属晶体:金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al,Li>Na>K>Rb>Cs。
三、晶胞中微粒的计算方法——均摊法