分子軌道理論演示文稿

分子軌道理論演示文稿目前一頁\總數(shù)三十頁\編于十七點順磁性——是指具有未成對電子的分子在磁場中順磁場方向排列的性質(zhì)，具有此性質(zhì)的物質(zhì)——順磁性物質(zhì)反磁性——是指無未成對電子的分子在磁場中無順磁場方向排列的性質(zhì)，具有此性質(zhì)的物質(zhì)——反磁性物質(zhì)目前二頁\總數(shù)三十頁\編于十七點分子軌道

理論目前三頁\總數(shù)三十頁\編于十七點6-4-1價鍵理論的局限性一．

分子軌道理論的要點2、分子軌道由原子軌道組合而成，n個原子軌道組合成n個分子軌道。在組合形成的分子軌道中，比組合前原子軌道能量低的稱為成鍵分子軌道，用ψ表示；能量高于組合前原子軌道的稱為反鍵分子軌道，用ψ表示。

如兩個原子軌道ψa和ψb線性組合后形成兩個分子軌道ψ1和ψ1*ψ1=C1ψa+C2ψbψ1*

=C1ψa-C2ψb（式中C1、C2為常數(shù)）

1、把分子作為一個整體，電子在整個分子中運動。原子中每個電子的運動狀態(tài)可用波函數(shù)(ψ)來描述那樣，分子中每個電子的運動狀態(tài)也可用相應(yīng)的波函數(shù)來描述。目前四頁\總數(shù)三十頁\編于十七點原子軌道用s、p、d、f……表示，分子軌道則用σ、π、δ……表示。3、原子軌道要有效地線性組合成分子軌道，必須遵循下面三條原則：分子軌道和雜化軌道不同，雜化軌道是同一原子內(nèi)部能量相近的不同類型的軌道重新組合，而分子軌道卻是由不同原子提供的原子軌道的線性組合。目前五頁\總數(shù)三十頁\編于十七點原子軌道角度分布圖++_+_+___++__++__++++szxpzzxpxzxxypyzzzyyxxxxydxzdyzdxy--++目前六頁\總數(shù)三十頁\編于十七點

(1)對稱性匹配原則。只有對稱性匹配的原子軌道才能有效地組合成分子軌道。下圖中(a)、(c)

ψa為s軌道，ψb為py軌道，鍵軸為x?？雌饋恙譨和ψb可以重疊，但實際上一半?yún)^(qū)域為同號重疊，另一半為異號重疊，兩者正好抵消，凈成鍵效應(yīng)為零，因此不能組成分子軌道，亦稱兩個原子軌道對稱性不匹配而不能組成分子軌道。目前七頁\總數(shù)三十頁\編于十七點圖(b)(d)(e)，ψa和ψb同號迭加滿足對稱性匹配的條件，便能組合形成分子軌道。目前八頁\總數(shù)三十頁\編于十七點同號重疊對稱匹配組成成健軌道異號重疊對稱匹配組成反健軌道同、異號重疊完全抵消對稱不匹配不能組成任何分子軌道目前九頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(2)能量相近原則。只有能量相近的原子軌道才能組合成有效的分子軌道。若兩條原子軌道能量相差很大，則不能組成分子軌道，只會發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而形成離子鍵。(3)最大重疊原則。原子軌道發(fā)生重疊時，在對稱性匹配的條件下，原子軌道ψa和ψb的重疊程度愈大，成鍵軌道相對于組成的原子軌道的能量降低得愈顯著，成鍵效果強，形成的化學(xué)鍵愈穩(wěn)定。目前十頁\總數(shù)三十頁\編于十七點在對稱性匹配的條件下，原子軌道線性組合可得不同種類的分子軌道，其組合方式主要有如下幾種：1、s－s重疊。兩個軌道相加成為成鍵軌道σ，兩者相減則成為反鍵軌道σ*。若是1s軌道，則分子軌道分別為σ1s、σ1s*，若是2s軌道，則寫為σ2s、σ2s*。σ*nsσns能量二、原子軌道線性組合的類型節(jié)面目前十一頁\總數(shù)三十頁\編于十七點2、s-p重疊：形成一個成鍵軌道s-p

一個反鍵軌道

s-p*2s2p目前十二頁\總數(shù)三十頁\編于十七點3、p－p重疊。兩個原子的p軌道可以有兩種組合方式，其一是“頭碰頭”，兩個原子的px軌道重疊后，形成一個成鍵軌道σp和一個反鍵軌道σp*。其二是兩個原子的py或pz軌道垂直于鍵軸，以“肩并肩”的形式發(fā)生重疊，形成的分子軌道稱為π分子軌道，成鍵軌道πp，反鍵軌道πp*。兩個原子各有3個p軌道，可形成6個分子軌道，即σpx、σpx*、πpy、πpy*、πpz、πpz*。目前十三頁\總數(shù)三十頁\編于十七點2p2p目前十四頁\總數(shù)三十頁\編于十七點能量AB+--節(jié)面+-+-＋－+-AB2px,A2px,B原子軌道分子軌道反鍵成鍵AB目前十五頁\總數(shù)三十頁\編于十七點2py原子軌道與分子軌道的形狀能量-+AB節(jié)面-+AB+-A-+B-+±2py,A2py,B原子軌道分子軌道目前十六頁\總數(shù)三十頁\編于十七點σ1s

1s

1sσ*1s能量反鍵分子軌道成鍵分子軌道

原子軌道

原子軌道三、分子軌道理論的應(yīng)用(1)H2分子的形成(1s)

2鍵級=目前十七頁\總數(shù)三十頁\編于十七點一般來說，鍵級越大，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(2)He2分子

σ*1s1s1sσ1s分子軌道式He2[(1s)2(*1s)2]鍵級為0，故不能穩(wěn)定存在。目前十八頁\總數(shù)三十頁\編于十七點N2型能量A原子分子軌道B原子2p2s2p2s(3)第二周期，同核雙原子分子的分子軌道

目前十九頁\總數(shù)三十頁\編于十七點能量A原子分子軌道B原子2p2s2p2sO2型目前二十頁\總數(shù)三十頁\編于十七點Li，Be，B，C，N分子軌道為：

O，F(xiàn)的分子軌道為：目前二十一頁\總數(shù)三十頁\編于十七點1s1sσ*1sσ1sσ*2sσ2s2s2sLi2或KK:

內(nèi)層電子仍保留原子軌道性質(zhì),用KK作為簡寫。目前二十二頁\總數(shù)三十頁\編于十七點Be2

鍵級為0，所以Be2不存在。1s1sσ*1sσ1sσ*2sσ2s2s2s目前二十三頁\總數(shù)三十頁\編于十七點鍵級為1分子有單電子，有順磁性。B2目前二十四頁\總數(shù)三十頁\編于十七點鍵級為2，逆磁性N2C2

鍵級為3，逆磁性，二個鍵一個鍵目前二十五頁\總數(shù)三十頁\編于十七點能量O22p2pσ*2pσ2sσ2pσ1sπ2pπ*2pσ*2sσ*1s1s1s2s2sA.OM.OA.O目前二十六頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)1(*2pz)1?O－O?······1個σ鍵

2個三電子鍵O2為順磁性物質(zhì)目前二十七頁\總數(shù)三十頁\編于十七點能量σ*2p2p2pA.OM.OA.Oσ2sσ2pσ1sπ2pπ*2pσ*2sσ*1s1s1s2s2sF2目前二十八頁\總數(shù)三十頁\編于十七點鍵級為11個鍵，逆磁性Ne2鍵級為0，氖以單原子分子存在(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)2