第18章氢和稀有气体精选文档.ppt

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1、第18章 氢和稀有气体本讲稿第一页，共三十三页 氢是最丰富的元素，除大气中含有少量游离态的氢以外，氢是最丰富的元素，除大气中含有少量游离态的氢以外，绝大部分以化合物的形式存在。地球、太阳及木星等天体上都绝大部分以化合物的形式存在。地球、太阳及木星等天体上都有大量的氢，简而言之，整个宇宙空间到处都有氢的存在。有大量的氢，简而言之，整个宇宙空间到处都有氢的存在。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡 6 种元素，基态的种元素，基态的价电子构型除氦的价电子构型除氦的 1s2 以外，均为以外，均为 ns2np6。在接近地球表面的。在接近地球表面的空气中，每空气中，每 10

2、00 dm3 空气中约含有空气中约含有 9.3 dm3 氩、氩、18 cm3 氖、氖、5.2 cm3 氦、氦、1.14 cm3 氪和氪和 0.086 cm3 氙。天然气中有时含有低氙。天然气中有时含有低于于 1%体积的氦，氡是镭等放射性元素蜕变的产物。体积的氦，氡是镭等放射性元素蜕变的产物。本讲稿第二页，共三十三页 稀有气体的发现：稀有气体的发现：“第三位小数的胜利第三位小数的胜利”。英国物理学家英国物理学家 Rayleigh（雷利）发现，分解氮的化合物得（雷利）发现，分解氮的化合物得来的氮气每升来的氮气每升 1.251 g，而从空气中分离出来的氮气每升，而从空气中分离出来的氮气每升 1.25

3、7 g。他坚信自己的实验结果，但又百思不得其解。他坚信自己的实验结果，但又百思不得其解。W.Ramsay（莱姆赛）与雷利合作，他们经过不懈的努力，除去空气的所（莱姆赛）与雷利合作，他们经过不懈的努力，除去空气的所有已知成分，在有已知成分，在 1894 年第一次从空气中分离出氩年第一次从空气中分离出氩 Ar。本讲稿第三页，共三十三页 第一个稀有气体化合物的合成：第一个稀有气体化合物的合成：“科学的选题方法科学的选题方法”。1962年年 Neil Batrlett（尼尔（尼尔巴特利特）注意到巴特利特）注意到 Xe 的电的电离能离能 1169 kJmol1 和和 O2 的电离能的电离能 1175 k

4、Jmol1 相近，相近，于是模仿于是模仿 O2 PtF6 的合成，将等体积的的合成，将等体积的 Xe 和和 PtF6 蒸汽蒸汽在室温下反应，获得了在室温下反应，获得了 Xe+PtF6。+“惰性气体惰性气体”也随之改名为也随之改名为“稀有气体稀有气体”。稀有气体元素。稀有气体元素化学揭开了新篇章。化学揭开了新篇章。本讲稿第四页，共三十三页18 1 氢氢18 1 1 氢的成键方式氢的成键方式1 失去电子失去电子 氢的氢的 1s 电子可以失去形成电子可以失去形成 H+离子，离子，H+仅是一个质子。在仅是一个质子。在水溶液中，有溶剂水参与的情况下，水溶液中，有溶剂水参与的情况下，H+离子将与溶剂分子结

5、合离子将与溶剂分子结合成成 H3O+。本讲稿第五页，共三十三页 氢原子能够获得一个电子，达到氦核的结构氢原子能够获得一个电子，达到氦核的结构 1s2，形成含，形成含 H 离子的氢化物。这个离子只存在于活泼金属的氢化物中，氢同离子的氢化物。这个离子只存在于活泼金属的氢化物中，氢同碱金属、碱土金属只有在较高温度下才能生成含有碱金属、碱土金属只有在较高温度下才能生成含有 H 离子的氢化离子的氢化物。物。2 获得电子获得电子3 共用电子对共用电子对共价键的形成共价键的形成 在大多数含氢化合物中，在大多数含氢化合物中，H 原子都原子都与其它元素的原子共用一对电子，或者与其它元素的原子共用一对电子，或者说

6、形成一个共价键。说形成一个共价键。氢桥不属于经典的共价键。氢桥不属于经典的共价键。氢键不能算作一种化学键，其键能的氢键不能算作一种化学键，其键能的大小介于化学键与范德华力之间。大小介于化学键与范德华力之间。CI2D00158.jpg本讲稿第六页，共三十三页18 1 2 氢的性质与制备氢的性质与制备1 氢气的性质氢气的性质 氢有三种同位素，（氕、氢有三种同位素，（氕、H），（氘、），（氘、D）和（氚、）和（氚、T）。普通的氢和氘有稳定的核，氚是一种不稳定的放射性同位）。普通的氢和氘有稳定的核，氚是一种不稳定的放射性同位素，发生素，发生 衰变，其半衰期为衰变，其半衰期为 12.35 年。年。1H

7、2He +e 33本讲稿第七页，共三十三页表表182 氕、氘、氚的物理性质氕、氘、氚的物理性质同位素丰度/%原子质量单质熔点/K单质沸点/K单质临界 温度/K(1H)，H99.9851.00782513.9620.3033.19(2H)，D0.0152.01410218.7323.6738.35(3H)，T1016 3.016049 20.6225.6440.60(预测)氢气是由两个氢原子以共价键的方式结合成的双原子分子，氢气是由两个氢原子以共价键的方式结合成的双原子分子，键长为键长为74pm。常温下氢气是无色无臭的气体，。常温下氢气是无色无臭的气体，273 K 时时 1 dm3 水能溶解水能

8、溶解 0.02 dm3 的氢气。的氢气。H2 在所有分子中质量最小，分子间在所有分子中质量最小，分子间作用力很弱，只有冷却到作用力很弱，只有冷却到 20 K 时，气态氢才被液化。时，气态氢才被液化。本讲稿第八页，共三十三页 氢分子中氢分子中HH键的键能键的键能 435.88 kJ mol-1，比一般单键的，比一般单键的键能高出很多，同一般双键的键能相近。因此，常温下氢分子键能高出很多，同一般双键的键能相近。因此，常温下氢分子具有一定程度的惰性，与许多物质反应很慢。只有某些特殊的具有一定程度的惰性，与许多物质反应很慢。只有某些特殊的反应能迅速进行，如氢气同单质氟在暗处能迅速化合，在反应能迅速进行

9、，如氢气同单质氟在暗处能迅速化合，在23K下也能同液态或固态氟发生反应。下也能同液态或固态氟发生反应。氢气与其它卤素或氧混合时经引燃或光照都会猛烈反应，生氢气与其它卤素或氧混合时经引燃或光照都会猛烈反应，生成卤化氢或水，同时放出热量。成卤化氢或水，同时放出热量。氢气同活泼金属在高温下反应，生成金属氢化物，这是制备氢气同活泼金属在高温下反应，生成金属氢化物，这是制备离子型氢化物的基本方法离子型氢化物的基本方法。H2 +2 Na 2 NaH 653KH2 +Ca CaH2 423573K本讲稿第九页，共三十三页 在适当的温度、压强和相应的催化剂存在下，在适当的温度、压强和相应的催化剂存在下，H2

10、可与可与 CO 反应，生成一系列的有机化合物。如：反应，生成一系列的有机化合物。如：CuO +H2 Cu +H2O 还原性是氢气的重要化学性质，在加热的条件下氢气可还还原性是氢气的重要化学性质，在加热的条件下氢气可还原氧化铜原氧化铜。CO(g)+2 H2(g)CH3OH(g)Cu/ZnO本讲稿第十页，共三十三页 原子氢是一种比分子氢更强的还原剂。它可同锗、锡、原子氢是一种比分子氢更强的还原剂。它可同锗、锡、砷、锑、硫等能直接作用生成相应的氢化物，如：砷、锑、硫等能直接作用生成相应的氢化物，如：As +3 H AsH3 原子氢还能把某些金属氧化物或氯化物迅速还原成金属。原子氢还能把某些金属氧化物

11、或氯化物迅速还原成金属。CuCl2 +2 H Cu +2 HCl S +2 H H2S 它甚至能还原某些含氧酸盐，如它甚至能还原某些含氧酸盐，如：BaSO4 +8 H BaS +4 H2O本讲稿第十一页，共三十三页1 氢气的制备氢气的制备 （1）实验室制法）实验室制法 实验室里，常利用稀盐酸或稀硫酸与锌等活泼金属作用实验室里，常利用稀盐酸或稀硫酸与锌等活泼金属作用制取氢气。该法制氢需要经过纯化。制取氢气。该法制氢需要经过纯化。电解水的方法制备氢气纯度高。常采用质量分数为电解水的方法制备氢气纯度高。常采用质量分数为 25%的的 NaOH 或或 KOH 溶液为电解液。电极反应如下：溶液为电解液。电

12、极反应如下：阳极阳极 2 H2O +2 e H2 +2 OH 阴极阴极 4 OH O2 +2 H2O +2 e本讲稿第十二页，共三十三页 （2）工业制法）工业制法 氢气是氯碱工业中的副产物。电解食盐水的过程中，在阳极上氢气是氯碱工业中的副产物。电解食盐水的过程中，在阳极上生成生成 Cl2，电解池中得到，电解池中得到 NaOH 的同时，阴极上放出的同时，阴极上放出 H2。工业生产上大量需要的氢气是靠催化裂解天然气得到的。工业生产上大量需要的氢气是靠催化裂解天然气得到的。CH4 +H2O CO +3 H2C3H18 +3 H2O 3 CO +7 H2 工业生产上也利用水蒸气通过红热的炭层来获得氢气

13、。工业生产上也利用水蒸气通过红热的炭层来获得氢气。用该法制备氢气，必须将用该法制备氢气，必须将 CO 分离出去。分离出去。C(红热红热)+H2O(g)CO(g)+H2(g)1273K本讲稿第十三页，共三十三页18 1 3 氢的用途氢的用途 氢气重要的用途之一是作为合成氨工业的原料，氨又是生产氢气重要的用途之一是作为合成氨工业的原料，氨又是生产硝酸，进一步生产硝铵的原料。硝酸，进一步生产硝铵的原料。高温下，氢气能将许多金属氧化物或金属卤化物还原成单质，高温下，氢气能将许多金属氧化物或金属卤化物还原成单质，人们经常利用氢气的这一性质制备金属单质。人们经常利用氢气的这一性质制备金属单质。WO3 +3

14、 H2 W +3 H2OTiCl4 +2 H2 Ti +4 HCl本讲稿第十四页，共三十三页 氢气也是一种重要的有机化工原料，如不饱和的有机分子的氢氢气也是一种重要的有机化工原料，如不饱和的有机分子的氢化等都需要氢气。化等都需要氢气。氢气是重要的无污染燃料。氢气在氧气或空气中燃烧时，氢气是重要的无污染燃料。氢气在氧气或空气中燃烧时，火焰温度可以达到火焰温度可以达到3273K左右，工业上利用此反应切割和焊左右，工业上利用此反应切割和焊接金属。接金属。液态氢可把除氦以外的其它气体冷却并转变成固体。同温液态氢可把除氦以外的其它气体冷却并转变成固体。同温同压下，所有气体中氢气的密度最小，常用来填充气球

15、。同压下，所有气体中氢气的密度最小，常用来填充气球。本讲稿第十五页，共三十三页 氢同碱金属及多数碱土金属在较高的温度下直接化合时，氢同碱金属及多数碱土金属在较高的温度下直接化合时，生成离子型氢化物，其中含有生成离子型氢化物，其中含有 H-离子。离子。碱金属和碱土金属的氢化物都是白色或灰白色晶体。其碱金属和碱土金属的氢化物都是白色或灰白色晶体。其中中 LiH 和和 BaH2 热稳定性较高，分别在热稳定性较高，分别在 961.7 K 和和 1473 K 时时熔融而不分解，其它氢化物均在熔化前分解成相应的单质。熔熔融而不分解，其它氢化物均在熔化前分解成相应的单质。熔融态的离子型氢化物导电。它们的很多

16、性质与盐类相似，因此融态的离子型氢化物导电。它们的很多性质与盐类相似，因此有时称之为盐型氢化物。有时称之为盐型氢化物。电解熔融的氢化物，阳极产生氢气，这一事实可以证明电解熔融的氢化物，阳极产生氢气，这一事实可以证明 H-离子的存在。离子的存在。18 1 4 氢化物氢化物1 离子型氢化物离子型氢化物本讲稿第十六页，共三十三页 离子型氢化物的重要化学性质是，可与水发生剧烈反应，离子型氢化物的重要化学性质是，可与水发生剧烈反应，放出氢气。放出氢气。NaH(s)+H2O(l)H2(g)+NaOH(aq)2 LiH +B2H6 2 LiBH4 在非水极性溶剂（如：乙醚）中，离子型氢化物能与一些缺在非水极

17、性溶剂（如：乙醚）中，离子型氢化物能与一些缺电子化合物结合生成复合氢化物，如：电子化合物结合生成复合氢化物，如：4 LiH +AlCl3 LiAlH4 +3 LiCl本讲稿第十七页，共三十三页 离子型氢化物以及复合氢化物被广泛用于无机和有机合成中作离子型氢化物以及复合氢化物被广泛用于无机和有机合成中作还原剂和负氢离子的来源，或在野外用作生氢剂。使用十分方便，还原剂和负氢离子的来源，或在野外用作生氢剂。使用十分方便，但价格昂贵。但价格昂贵。TiCl4 +4 NaH Ti +4 NaCl +2 H2(g)离子型氢化物以及复合氢化物均具有很强的还原性，在高温下离子型氢化物以及复合氢化物均具有很强的还

18、原性，在高温下可还原金属氯化物、氧化物和含氧酸盐。可还原金属氯化物、氧化物和含氧酸盐。本讲稿第十八页，共三十三页 p 区元素的氢化物属于分子型晶体，这类氢化物具有熔、区元素的氢化物属于分子型晶体，这类氢化物具有熔、沸点低的特点，通常条件下多为气体。沸点低的特点，通常条件下多为气体。它们在水中的行为大不相同。它们在水中的行为大不相同。HCl，HBr，HI 等在水中完全解离，使溶液显强酸性。等在水中完全解离，使溶液显强酸性。H2S，HF 等在水中部分解离显弱酸性。等在水中部分解离显弱酸性。NH3 和和 PH3 等使其水溶液显弱碱性。等使其水溶液显弱碱性。硅、硼的氢化物同水作用时生成含氧酸并放出氢气

19、。硅、硼的氢化物同水作用时生成含氧酸并放出氢气。甲烷与水基本不发生作用。甲烷与水基本不发生作用。2 分子型氢化物分子型氢化物本讲稿第十九页，共三十三页 分子型氢化物的的结构分分子型氢化物的的结构分 3 种不同的情况。种不同的情况。缺电子氢化物，如缺电子氢化物，如 B2H6，其中心原子，其中心原子B未满足未满足8电子构型，电子构型，两个两个 B 原子通过三中心二电子氢桥键连在一起。原子通过三中心二电子氢桥键连在一起。中心原子的价电子全部参与成键，没有剩余的孤电子对，中心原子的价电子全部参与成键，没有剩余的孤电子对，如如 CH4 及其同族元素的氢化物。及其同族元素的氢化物。有孤电子对的氢化物，如有

20、孤电子对的氢化物，如 NH3，H2O 和和 HF 等氢化物。它等氢化物。它们的中心原子采用不等性杂化轨道与配体们的中心原子采用不等性杂化轨道与配体 H 原子成键。如：原子成键。如：NH3 分子为三角锥形分子为三角锥形，H2O 分子为分子为“V”形。形。分子型氢化物都具有还原性，而且同族氢化物的还原能力分子型氢化物都具有还原性，而且同族氢化物的还原能力随原子序数增加而增强。随原子序数增加而增强。本讲稿第二十页，共三十三页 d 区元素和区元素和 f 区元素一般都能形成金属型氢化物。从组成区元素一般都能形成金属型氢化物。从组成上看，这些氢化物有的是整比化合物，如上看，这些氢化物有的是整比化合物，如

21、CrH2，NiH，CuH 和和 ZnH2；有的则是非整比化合物，如；有的则是非整比化合物，如 PdH0.8 和一些和一些 f 区元素区元素的氢化物等。的氢化物等。Pt 在任何条件下都不能形成氢化物，但氢可在在任何条件下都不能形成氢化物，但氢可在 Pt 表面上形成表面上形成化学吸附氢化物，从而使化学吸附氢化物，从而使 Pt 在加氢反应中有广泛的催化作用。在加氢反应中有广泛的催化作用。这些金属氢化物基本上保留着金属光泽，导电性等金属特这些金属氢化物基本上保留着金属光泽，导电性等金属特有的物理性质。有的物理性质。3 金属型氢化物金属型氢化物本讲稿第二十一页，共三十三页18 2 稀有气体稀有气体18

22、2 1 稀有气体的性质和用途稀有气体的性质和用途1 稀有气体的性质稀有气体的性质 He Ne Ar Kr Xe Rn元素价电子构型元素价电子构型 1s2 2s22p6 3s23p6 4s24p6 5s25p6 6s26p6 I1/kJmol-12372 2087 1527 1357 1176 1043 m.p./272 249 189 157 112 71 S/ml/kgH2O 8.6 10.5 33.6 59.4 108 230 临界温度临界温度/K 5.25 44.5 150.9 209.4 289.7 378.1 本讲稿第二十二页，共三十三页 稀有气体相当稳定。稀有气体原子在一般条件下不

23、易得到或稀有气体相当稳定。稀有气体原子在一般条件下不易得到或失去电子而与其它原子形成化学键。通常，由于稀有气体以原子失去电子而与其它原子形成化学键。通常，由于稀有气体以原子状态存在，原子之间仅存在着微弱的范德华力，主要是色散力。状态存在，原子之间仅存在着微弱的范德华力，主要是色散力。它们的蒸发热和在水中的溶解度都很小，随着原子序数的增加而它们的蒸发热和在水中的溶解度都很小，随着原子序数的增加而逐渐升高。逐渐升高。氦是所有气体中最难液化的，大约氦是所有气体中最难液化的，大约 2.2 K 时液氦会由一时液氦会由一种液态转变到另一种液态。温度在种液态转变到另一种液态。温度在 2.2 K 以下的液氦具

24、有许以下的液氦具有许多反常的性质，例如超导性、低粘滞性等。氦不能在常压下多反常的性质，例如超导性、低粘滞性等。氦不能在常压下固化，这也是一种特性。固化，这也是一种特性。所有氡的同位素都有放射性。所有氡的同位素都有放射性。本讲稿第二十三页，共三十三页2 稀有气体的用途稀有气体的用途 为为反反应应提提供供惰惰性性环环境境。如如：在在冶冶炼炼金金属属钛钛的的过过程程中中，要要用用氩氩气或氦气作保护气。气或氦气作保护气。氦氦气气密密度度低低，在在一一定定场场合合下下用用它它代代替替氢氢气气，比比使使用用氢氢气气安安全得多。全得多。液氦被用于超低温的保持，这是超导技术所的必要条件。液氦被用于超低温的保持

25、，这是超导技术所的必要条件。氙氙灯灯作作为为光光源源有有“人人造造小小太太阳阳”之之称称；而而氖氖放放出出十十分分美美丽丽的的红光，氖灯俗称霓虹灯，被广泛地用于广告和标牌。红光，氖灯俗称霓虹灯，被广泛地用于广告和标牌。本讲稿第二十四页，共三十三页18 2 2 稀有气体化合物稀有气体化合物 已知稳定的化合物仅包括元素已知稳定的化合物仅包括元素 Kr、Xe、Rn 的共价化的共价化合物，但是利用质谱已经观察到合物，但是利用质谱已经观察到 He、Ne 以及其它稀有气体以及其它稀有气体的极不稳定的化合物。氡的极不稳定的化合物。氡 Rn 可以形成可以形成 RnF2，但由于放射性，但由于放射性强，半衰期很短

26、，所以对氡的化合物研究较少。强，半衰期很短，所以对氡的化合物研究较少。目前，研究较多的是一些稳定的稀有气体化合物，如目前，研究较多的是一些稳定的稀有气体化合物，如 Xe 与与高电负性的高电负性的 F、O 和和 Cl 的化合物，近些年来少量含有的化合物，近些年来少量含有 XeN 键键和和 XeC 键的化合物也有报道。键的化合物也有报道。本讲稿第二十五页，共三十三页 氙的氟化物可以由两种单质直接化合生成，反应在镍制的氙的氟化物可以由两种单质直接化合生成，反应在镍制的容器中于一定的温度和压强下进行。容器中于一定的温度和压强下进行。Xe(g)+F2(g)XeF2(g)，要保证，要保证 Xe 大过量大过

27、量 Xe(g)+2 F2(g)XeF4(g)，F2 过量，反应时间不要太长过量，反应时间不要太长 F2 和和 Xe 的混合气体在光照下，也可以直接化合成的混合气体在光照下，也可以直接化合成 XeF2 晶晶体。体。Xe(g)+3 F2(g)XeF6(g)，F2 大过量，反应时间要长大过量，反应时间要长 本讲稿第二十六页，共三十三页 氙的三种氟化物氙的三种氟化物 XeF2，XeF4，XeF6 全部都是强氧化剂。全部都是强氧化剂。XeF2 +2 Cl Xe +Cl2 +2 F-XeF4 +2 H2 Xe +4 HF 这三种氟化物都可与水反应。这三种氟化物都可与水反应。XeF4 +Ce Xe +CeF

28、4XeF4 +Pt Xe +PtF42 XeF2 +2 H2O 2 Xe +O2 +4 HF6 XeF4 +12 H2O 2 XeO3 +4 Xe +24 HF +3 O2XeF6 +3 H2O XeO3 +6 HFXeF6 +H2O XeOF4 +2 HF本讲稿第二十七页，共三十三页 Xe 的氟化物，如的氟化物，如 XeF6 等，可以和等，可以和 SiO2 反应，故不能用玻反应，故不能用玻璃或石英来做盛装氟化氙的容器。璃或石英来做盛装氟化氙的容器。2 XeF6 +SiO2 2 XeOF4 +SiF4XeO3 +O3 +2 H2O H4XeO6 +O2 XeO3 +4 NaOH +O3 +6

29、H2O Na4XeO6 8H2O +O2 氙在含氧化合物中，氧化数最高可以达到氙在含氧化合物中，氧化数最高可以达到 8，如，如 XeO4 及高氙及高氙酸盐。三氧化氙是一种易爆炸的固体。向酸盐。三氧化氙是一种易爆炸的固体。向 XeO3 的水溶液中通入的水溶液中通入 O3 将生成高氙酸。将生成高氙酸。若向若向 XeO3 的碱性溶液中通入的碱性溶液中通入 O3 将生成高氙酸盐。将生成高氙酸盐。Na2XeO4 和和 Na4XeO6 都是很强的氧化剂。都是很强的氧化剂。本讲稿第二十八页，共三十三页18 2 3 稀有气体化合物的结构稀有气体化合物的结构1 用现代价键理论讨论氙化合物的分子结构用现代价键理论

30、讨论氙化合物的分子结构 根据价层电子对互根据价层电子对互斥理论可知，斥理论可知，XeF2 分子分子中共中共 5 对电子对，电子对电子对，电子对构型为三角双锥形。对构型为三角双锥形。XeF2 分子构型为直线分子构型为直线形。根据杂化轨道理论，形。根据杂化轨道理论，XeF2 中中 F 采用采用 sp3d 杂化。杂化。CSI2N02031.png本讲稿第二十九页，共三十三页 XeF4 分子中有分子中有 6 对电子对，对电子对，电子对构型为正八面体形。电子对构型为正八面体形。XeF4 分子构型为正方形。根据杂化轨分子构型为正方形。根据杂化轨道理论，道理论，XeF4 中中 F 采用采用 sp3d2 杂化

31、。杂化。CSI2N02031.png本讲稿第三十页，共三十三页 XeF6 的结构很难用价层电子对理论预测。的结构很难用价层电子对理论预测。XeF6 中中 F 采用采用 sp3d3 杂化，杂化，6 个个 F 原子位于八面体的原子位于八面体的 6 个顶点，而一个孤电个顶点，而一个孤电子对伸向一个棱的中点，这个孤电子对也可能伸向一个面的子对伸向一个棱的中点，这个孤电子对也可能伸向一个面的中心。中心。CSI2N02022.JPG本讲稿第三十一页，共三十三页 稀有气体各原子的价电子层全充满，即稀有气体各原子的价电子层全充满，即 ns2np6，因此它们不，因此它们不易得失电子，也不易形成共价键。但当它们同

32、电负性很大的原易得失电子，也不易形成共价键。但当它们同电负性很大的原子作用时，有可能使子作用时，有可能使 np 轨道中的电子激发到较高能量的轨道中的电子激发到较高能量的 nd 轨轨道上，从而出现单电子，这些单电子便同其它原子形成共价键，例道上，从而出现单电子，这些单电子便同其它原子形成共价键，例如：如：XeF2，XeF4 和和 XeF6 中中 Xe 的价电子分别有的价电子分别有 1 个、个、2 个和个和 3 个电子从个电子从 np 激发到激发到 nd 轨道上，随后以轨道上，随后以 sp3d，sp3d2，sp3d3 杂杂化轨道与化轨道与 F 形成化学键。形成化学键。本讲稿第三十二页，共三十三页2 用分子轨道法讨论氙化合物的分子结构用分子轨道法讨论氙化合物的分子结构 XeF2 中中 Xe 原子的原子的 5px 轨道与两个轨道与两个 F 原子的各原子的各 1 个个 2px 轨道，组成轨道，组成 1 个成键轨道，个成键轨道，1 个反键轨道和个反键轨道和 1 个非键轨道。两个个非键轨道。两个电子填入成键分子轨道，两个电子填入非键分子轨道，反键分子电子填入成键分子轨道，两个电子填入非键分子轨道，反键分子轨道为空轨道。键级为轨道为空轨道。键级为 1，这个键属于，这个键属于 键，它有效地将氙原子键，它有效地将氙原子和两个氟原子结合在一起。和两个氟原子结合在一起。本讲稿第三十三页，共三十三页