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《第三章 双原子分子结构与化学键理论ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.2分子轨道理论(1)分子中的单电子波函数为分子轨道.1.要点(2)在粗略近似下,分子体系的波函数可看作分子轨道之积,分子体系的总能量可看作处在各分子轨道上的电子能量之和.(3)分子轨道可由原子轨道线性组合(linearcombinationofatomicorbitals)而成,称为LCAO-MO.(4)原子轨道有效地组成分子轨道,必须满足三个条件（“成键三原则(threebasicrequirements)”）：（i）对称性匹配，即产生净的同号重叠或异号重叠(而不一定是同号重叠)；（ii）能级相近，能级差通常小于1
2、5eV;（iii）轨道最大重叠.对称性匹配是形成分子轨道的前提，其余两条则是组合效率的问题.同号重叠对称匹配组成成键轨道s+spx+pxdxz+pxpx,sdxz,sdxz,pz同、异号重叠完全抵消对称不匹配不能组成任何分子轨道s-spx-pxdxz-px异号重叠对称匹配组成反键轨道(1)对称性匹配原则若取键轴为z轴,则LCAO-MO中对称匹配和对称不匹配的AO组合如下表:(2)原子轨道能量接近原则hhE1=ab-hE2=aa+haaab当aa–ab愈小(即aa与ab愈相近时)，h的值愈大，成键分子轨道比原子轨道能量降低
3、的愈多，反键分子轨道比原子轨道能量升得愈高。即是说组成分子轨道的原子轨道能量愈接近，组成的分子轨道就愈稳定(3)原子轨道最大重叠原则在对称性相一致的前提下，的值愈大愈好b的大小代表轨道重叠程度的重叠积分Sab有近似比例关系Summary1.ja与jb对于分子轴应有相同的对称性。2.ja与jb在各自原子轨道中能量相接近。3.ja与jb的重叠大。因为重叠越大，越大，h值也越大。成键三原则2.分子轨道的类型,符号和能级顺序(1)分子轨道MO的类型分子轨道按能量大小可分为成键轨道(bondingorbitals)反键轨道(ant
4、i-bondingorbitals)非键轨道(non-bondingorbitals)hhE1=ab-hE2=aa+haaab分子轨道按对键轴的分布可分为s轨道p轨道d轨道s轨道对键轴(z轴)呈圆柱形对称的分子轨道称为s轨道H2的HOMO:σg+H2的LUMO:σu_p轨道对包含键轴的平面呈反对称的分子轨道称为p轨道乙烯的HOMO:πu+乙烯的LUMO:πg_d轨道对包含键轴的两个平面呈反对称的分子轨道称为d轨道Re2Cl82-中的δ轨道_Re2Cl82-中的δ轨道+对于同核双原子分子，分子轨道对分子对称中心的不同，有中
5、心对称（g）和中心反对称（u）成键s分子轨道是g对称的反键s分子轨道是u对称的成键p分子轨道是u对称的反键p分子轨道是g对称的(2)分子轨道的符号和能级顺序AA1s2s2p3s3p3d1s2s2p3s3p3da.同核双原子分子Homonucleardiatomicmoleculessgsu成键轨道反键轨道sgsu成键轨道反键轨道pupg反键轨道成键轨道O2F2B2C2N22σu(强反键)2σg(弱成键)1σu(弱反键)1σg(强成键)1πu1πgσ*2pzσ2pzσ2sσ*2sπ*2pxπ*2pyπ2pxπ2pyA2s2
6、p2s2p1sg1su2sg1pu1pgO2,F22suA2s2p2s2p1sg1su2sg2su1pu1pgB2,C2,N2AAWhy?AOBCNOF2s12.916.620.328.537.82p8.311.314.513.617.4E2s-E2p(eV)4.65.35.814.920.4电子填充原则能量最低原则Pauli原理Hund规则组态和键级电子在分子轨道上的分布叫分子的电子组态占据在成键轨道上的电子称为成键电子,占据在反键轨道上的的电子称为反键电子键级BO=1/2(成键电子数-反键电子数)键级可粗略的估计化学
7、键的相对强弱.对于同类分子,键级大,化学键强,键长短.键级小,化学键弱,键长长.键级为零,分子就不能稳当存在.O2AA2s2s2px1sg1su2sg2su1pu1pg2py2pz2px2py2pz原子轨道原子轨道分子轨道KK(1sg)2(1su)2(2sg)2(1pu)4(1pg)2键级＝2自旋多重度2s＋1为3，顺磁性F2AA2s2s2px1sg1su2sg2su1pu1pg2py2pz2px2py2pz原子轨道原子轨道分子轨道KK(1sg)2(1su)2(2sg)2(1pu)4(1pg)4键级＝1自旋多重度2s＋1
8、为1抗磁性AA2s2s2px1sg1su2sg2su1pu1pg2py2pz2px2py2pz原子轨道原子轨道分子轨道N2KK(1sg)2(1su)2(1pu)4(2sg)2最高占据分子轨道(HOMO)为s轨道键级＝３AA2s2s2px1sg1su2sg2su1pu1pg2py2pz2px2py2pz原子轨道原子轨道
