無機材料科學基礎(chǔ)第一章化學鍵與電子結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)
2025-02-11 15:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 伏加德羅常數(shù)，將 1/r0 因子從括號內(nèi)提出，并引入 A可改寫為： 以 NaCl為例推導結(jié)合能 NaCl構(gòu)型： 屬 MX化合物 ，其 MX間的最短距離為 r0。則： M+與最近鄰的周圍 6個 X的距離為 r0；次相鄰的 12個 M+的距離為 ； 8個較遠的 X距離為 ； 6個更遠的 M+的距離為 2r0； 24個更遠的 X距離為 … … ∴ 1molNaCl型離子晶體中各離子對之間的總勢能相當于結(jié)合能 U： 02r03r05r 式 蘭德公式，式中 A為馬德隆常數(shù)，它是僅與晶體幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。 ? 波恩 蘭德公式的實際應(yīng)用：當某一離子晶體的結(jié)構(gòu)和離子間距等參數(shù)通過結(jié)構(gòu)分析確定后，可利用該公式計算結(jié)合能。 )()An1(1rZZeNU02A ??17 167。 共價鍵的基本性質(zhì) 共價鍵本質(zhì) ? 兩原子互相接近時，由于 原子軌道重疊 ，兩原子 共用自旋相反的電子對 ， 使體系能量降低 ，而形成化學鍵。 ?形成的共價鍵越多，則體系能量越低，形成的分子越穩(wěn)定。因此，各原子中的 未成對電子 盡可能多地形成共價鍵 。 167。 共價鍵與分子軌道理論 18 具有飽和性 共價鍵的方向性是指一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。共價鍵具有方向性的原因是因為原子軌道 (p、 d、f)有一定的方向性，它和相鄰原子的軌道重疊成鍵要滿足最大重疊條件。 具有方向性 在成鍵過程中 ,每種元素的原子有幾個未成對電子通常就只能形成幾個共價鍵，所以在共價分子中每個原子形成共價鍵 數(shù)目是一定的 。 共價鍵的特征 19 V勢能 r核間距 0 兩個核外電子自旋方向相反的氫原子靠近時能量的變化 20 r0 v勢能 r核間距 0 r0 21 r0 v勢能 r核間距 0 r0 22 v勢能 r核間距 0 兩個核外電子自旋方向相同的氫原子靠近 23 24 分子軌道理論的基本要點 分子中電子的分布和在原子中分布相同：遵守 泡利不相容原理 、 能量最低原理 和 洪德規(guī)則 電子進入分子軌道后，若體系能量降低，即能 成鍵 ，反之，則不能成鍵。 把構(gòu)成分子的各個原子的原子核作為分子的骨架，電子分布在骨架附近的各個 分子軌道 上，每個分子軌道都具有一定的能量 .原子中每個電子的運動狀態(tài)可用波函數(shù) (ψ)來描述，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。 25 分子軌道波函數(shù) 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 ψ1表示；能量高于組合前原子軌道的稱為反鍵分子軌道，用 ψ2 表示。 成鍵分子軌道 (bonding) 反鍵分子軌道 (antibonding) 26 以 A+B→AB 為例： b39。ba39。a ΨCΨCΨ ??* 222 bbaab1ba1a1ΨcΨcΨΨcΨcΨ???27 組合系數(shù)組合前原子軌道???????ia b,babbaa EEEEEEEE ??????2221 ,???? ?? ?? dvdvH bab
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