分子軌道理論 (2)

1、分子軌道理論 (2)第一頁，共29頁。出發(fā)點(diǎn)：電子屬于整個(gè)分子。（全局）原子中原子軌道：具有特定能量的某一電子在核 外空間出現(xiàn)機(jī)會(huì)最多的區(qū)域；分子中分子軌道：具有特定能量的某一電子在相互鍵合的兩個(gè)或多個(gè)原子核附近空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的最多區(qū)域。 原子軌道單中心，s、p、d表示 分子軌道多中心，、表示6.2.4 分子軌道理論分子軌道理論6.2 共價(jià)鍵理論第二頁，共29頁。1. 分子軌道理論的基本要點(diǎn)分子軌道理論的基本要點(diǎn)（1 1）分子中電子在遍及整個(gè)分子范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用）分子中電子在遍及整個(gè)分子范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用波函數(shù)波函數(shù)描述描述-分子軌道。分子軌道。（2 2）由原子軌道線性組合而成，

2、組成分子軌道的數(shù)目由原子軌道線性組合而成，組成分子軌道的數(shù)目= =互相化合原子軌道的數(shù)目?；ハ嗷显榆壍赖臄?shù)目。6.2 共價(jià)鍵理論6.2.4 分子軌道理論（分子軌道理論（MO）22112211cccc第三頁，共29頁。（4 4）分子軌道中電子的排布遵從電子排布的同樣三個(gè)原則。）分子軌道中電子的排布遵從電子排布的同樣三個(gè)原則。（5 5）鍵的牢固程度可用鍵級(jí)表示，鍵級(jí)）鍵的牢固程度可用鍵級(jí)表示，鍵級(jí)= =（成鍵軌道上的電子（成鍵軌道上的電子數(shù)數(shù)- -反鍵軌道上的電子數(shù)）反鍵軌道上的電子數(shù)）/2,/2,鍵級(jí)越大，鍵越牢固，鍵級(jí)鍵級(jí)越大，鍵越牢固，鍵級(jí)=0=0，不能形成分子。不能形成分子。6.2 共

3、價(jià)鍵理論6.2.4 分子軌道理論分子軌道理論能量能量E E圖象圖象（3 3）分子軌道）分子軌道 鍵鍵鍵鍵 對稱性對稱性分子軌道中分子軌道中成鍵軌道（成鍵軌道（,）能量比其原子軌道能量低能量比其原子軌道能量低反鍵軌道（反鍵軌道（* *,* *）能量比其原子軌道能量高能量比其原子軌道能量高 按著按著E E大小，可排出分子軌道近似能級(jí)圖。大小，可排出分子軌道近似能級(jí)圖。 第四頁，共29頁。(1)(1)只有只有能量相近能量相近的原子軌道才能組成分子軌道；的原子軌道才能組成分子軌道；(2)(2)最大重疊最大重疊原則，原子軌道在可能的范圍內(nèi)重疊程原則，原子軌道在可能的范圍內(nèi)重疊程度越大，成鍵越穩(wěn)定；度越大

4、，成鍵越穩(wěn)定；(3)(3)對稱性原則對稱性原則，原子軌道的重疊方向必須對稱性合適，原子軌道的重疊方向必須對稱性合適，即即函數(shù)的正負(fù)號(hào)相同；函數(shù)的正負(fù)號(hào)相同；6.2 共價(jià)鍵理論6.2.4 分子軌道理論分子軌道理論3. 原子軌道線性組合的原則原子軌道線性組合的原則第五頁，共29頁。1s原子軌道的成鍵和反鍵分子軌道能量升高成鍵軌道反鍵軌道第六頁，共29頁。圖中可見a.兩個(gè)軌道沿鍵軸（兩個(gè)原子核連線）對稱，轉(zhuǎn)動(dòng)鍵軸時(shí)不改變軌道的大小及符號(hào)，叫軌道S+S：原子軌道重疊相加，核間電子云密度大，成鍵分子軌道S-S：原子軌道重疊相減，核間電子云密度小，反鍵分子軌道，有節(jié)面。SS第七頁，共29頁。Sp第八頁，共

5、29頁。PxPx第九頁，共29頁。Py，zPy，z第十頁，共29頁。Pd第十一頁，共29頁。dd第十二頁，共29頁。2、同核雙原子分子軌道能級(jí)圖第十三頁，共29頁。同核雙原子分子分子軌道能級(jí)示意圖（a）O2和F2 （b）B2, C2和N2第十四頁，共29頁。第十五頁，共29頁。H2分子的軌道近似能級(jí)圖第十六頁，共29頁。N2分子第十七頁，共29頁。O2分子第十八頁，共29頁。3、異核雙原子分子第十九頁，共29頁。CO和N2的比較分子中有同樣多的電子，等電子體，分子軌道基本相同，性質(zhì)相似。CO和N2第二十頁，共29頁。CO和N2性質(zhì)比較第二十一頁，共29頁。第二十二頁，共29頁。CO的分子軌道能

6、級(jí)圖的分子軌道能級(jí)圖另外第二十三頁，共29頁。HF的分子軌道能級(jí)圖的分子軌道能級(jí)圖非鍵非鍵反鍵反鍵成鍵成鍵-1312.2kJ/mol-3871.0kJ/mol-?F1s,-67184.4KJ/mol第二十四頁，共29頁。2He11)(s2s1)(2*s12s1)()(1*s12s1)()( H2+H2He2電子構(gòu)型 鍵級(jí)1/211/20鍵型單電子鍵鍵三電子鍵鍵級(jí)鍵級(jí) = (成鍵軌道電子數(shù)成鍵軌道電子數(shù) 反鍵軌道電子數(shù)反鍵軌道電子數(shù)) / 2 例如：第二十五頁，共29頁。5、鍵 級(jí)第二十六頁，共29頁。 NONO+NO2+NO鍵級(jí)2.532.52鍵型一個(gè)鍵，一個(gè)鍵，一個(gè)三電子鍵一個(gè)鍵，二個(gè)鍵一個(gè)單電子鍵，二個(gè)鍵一個(gè)鍵，二個(gè)三電子鍵例如：1242222)2()5()1 ()4()3()2()1 (NO：第二十七頁，共29頁。分子軌道能級(jí)圖的應(yīng)用適用于第二周期元素，N以前元素的2s、2p原子軌道能量差小，有s-p重疊,有2py ,2pz同2p能級(jí)交錯(cuò),按b能級(jí)次序排；O,F的2s、2p原子軌道能量差大，無s-p重疊，按a能級(jí)次序排；帶電荷的同核雙原子分子按相應(yīng)的分子所對應(yīng)的能級(jí)圖排，如O22，O2+，O2按O2的能級(jí)圖排；異核的按電子數(shù)算第二十八頁，共29頁。同