共價(jià)鍵與分子間力ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 06:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 子都對(duì)分子有貢獻(xiàn)。 最成功之處是解釋 O2的順磁性問題。 分子軌道理論理論要點(diǎn) 1 每個(gè)電子對(duì)形成分子都有貢 獻(xiàn)，在整個(gè)分子中運(yùn)動(dòng)而不局限于某個(gè)原子。 與原子軌道類似，每個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用一個(gè)分子軌道來 ψi描述。 和原子軌道不同之處：分子軌道是多核的；原子軌道是單核的。 在分子中只有分子軌道，而無原子軌道。 分子軌道理論理論要點(diǎn) 1圖例 單核的原子軌道 多核的分子軌道 分子軌道理論理論要點(diǎn) 2a 分子軌道可近似用原子軌道的線性組合來表示。 分子軌道數(shù)目 =組合前原子軌道數(shù)目 分子軌道理論理論要點(diǎn) 2b 在分子軌道中，一部分分子軌道能量比原來的原子軌道能量低，稱為 成鍵軌道 。 另一部分分子軌道能量比原來的原子軌道能量高，稱為 反鍵軌道 。常加 “＊” 表示。 分子軌道理論理論要點(diǎn) 2c 成鍵軌道降低的能量與反鍵軌道升高的能量近似相等。 有時(shí)還有一部分分子軌道能量和原來的原子軌道能量一樣，稱為 非鍵軌道 。 例： H2分子的分子軌道 ψ 1＝ C1(ψ a ＋ ψ b) ψ 2＝ C2(ψ a － ψ b) ψ 2：氫分子軌道 ψ a：氫 a原子軌道 ψ b：氫 b原子軌道 ψ 1：氫分子軌道 H2分子的分子軌道能量變化 ψa ψb ψ1 ψ2 成鍵軌道 反鍵軌道 H2分子的分子軌道電子排布 ψ 2 ↑ ↓ ↑↓ 分子軌道理論理論要點(diǎn) 3 并不是任意的原子軌道都可以有效地組合成分子軌道，必須滿足一定的條件。 對(duì)稱性匹配原則 能量近似原則 軌道最大重疊原則 對(duì)稱性匹配原則 3a 操作 1800； 。 對(duì)稱性匹配原則 上述兩操作 同時(shí) 為 對(duì)稱 操作或 同時(shí)為反對(duì)稱 操作。 對(duì)稱性 對(duì)某個(gè)對(duì)象作某項(xiàng)操作前的圖形和符號(hào)與操作后的圖形和符號(hào)進(jìn)行比較： 圖形 和 符號(hào) 前后 無變化 稱為 對(duì)稱 操作，即對(duì)該操作具有對(duì)稱性； 圖形無變化 ， 符號(hào)改變 稱為 反對(duì)稱操作 ，即對(duì)該操作具有反對(duì)稱性； 不符合上述兩項(xiàng)對(duì)稱性 為 不對(duì)稱操作 ，即對(duì)該操作具有不對(duì)稱性。 對(duì)稱、反對(duì)稱操作 操作前后，操作對(duì)象的外型，符號(hào)無變化稱為 對(duì)稱操作 ； 操作后，操作對(duì)象與操作前外型無變化，但符號(hào)改變稱為 反對(duì)稱操作 。 與上述兩項(xiàng)不符的，稱為 不對(duì)稱操作 。 繞鍵軸旋轉(zhuǎn) 1800操作圖例 1 x ＋ － y x ＋ － y 對(duì)稱 操作前后符號(hào)完全相同 操作前后圖形完全相同 繞鍵軸旋轉(zhuǎn) 1800操作圖例 2 x ＋ － y ＋ － y x 反對(duì)稱 操作前后符號(hào)完全相 反 操作前后圖形完全相同 繞鍵軸旋轉(zhuǎn) 1800操作圖例 3 x y x y 不對(duì)稱 ＋ ＋ － － 操作前后圖形不能完全重合 包含鍵軸的某一平面作鏡像反映操作 1 x ＋ － y x ＋ － y xy平面對(duì)稱 包含鍵軸的某一平面作鏡像反映操作 2 x ＋ － y ＋ － y x z xz平面反對(duì)稱 z 對(duì)稱性匹配原則示例 (一 ) S－ Px組合 ＋ ＋ 1800； 成鍵軌道 反鍵軌道 x x 水平面 － ＋ － ＋ 對(duì)稱性匹配原則示例 (二 ) Px－－ Px組合 成鍵軌道 反鍵軌道 x x ＋ － ＋ － － ＋ － ＋ 對(duì)稱性匹配原則示例 (三 ) Py－ Py組合 成鍵軌道 反鍵軌道 x x － － － ＋ y y y y ＋ ＋ ＋ － 對(duì)稱性匹配原則示例 (四 ) Py－ Px組合 1. 對(duì)稱性不匹配 2. 對(duì)稱性不匹配 x ＋ － － ＋ y 能量近似原則 3b 只有能量相近的原子軌道才能有效地組合成分子軌道。 這是量子力學(xué)計(jì)算得到的結(jié)果。 例： HF分子中 H原子的 1s軌道與 F原子的 1s軌道能量相差太大，不能有效組合成分子軌道。而與 F原子的 2p軌道能量相近 ,有效地組合成分子軌道。 能量近似原則 3b圖例 2px 2py 2pz 1s 2py 2s 1s σ2px* σ2px 2pz 2s 1s 非鍵軌道 軌道最大重疊原則 3c 對(duì)稱性匹配 的兩個(gè)原子軌道線性組合時(shí)，其 軌道重疊越大 ，形成的分子軌道能量越低，所形成的 化學(xué)鍵越牢固 。 分子軌道理論理論要點(diǎn) 4 電子在分子軌道中的排布也要遵守 : 泡利不相容原理； 能量最低原理； 洪特規(guī)則。 分子軌道理論理論要點(diǎn) 5 在分子軌道中，用鍵級(jí)表示鍵的牢固程度。 鍵級(jí)越大，鍵越牢固。 鍵級(jí)＝ 成鍵軌道電子數(shù)－反鍵軌道電子數(shù) 2 分子軌道應(yīng)用 第一、二周期簡(jiǎn)單雙原子分子軌道能級(jí)圖 同核雙原子分子軌道能量順序圖 異核雙原子分子軌道能量順序圖 本章僅介紹簡(jiǎn)單雙原子分子的分子軌道能級(jí)圖，其他的可查找有關(guān)資料。 同核雙原子分子軌道能量順序圖 1 在分子中無原子軌道，圖中的原子軌道是幫理解而畫的。 電子數(shù) e＞ 14 σ1s σ1s * σ2s σ2s * σ2px* π2pz* π2py* π2py π2pz σ2px 1s 1s 2s 2s 2py 2pz 2px 2py 2pz 2px 同核雙原子分子軌道能量順序圖 2 電子數(shù) e≤14 σ1s σ1s * σ2s σ2s * σ2px* π2pz* π2py* π2py π2pz σ2px 1s 1s 2s 2s 2py 2pz 2px 2py 2pz 2px 能級(jí)交錯(cuò)的原因 由于 e≤14， 2s與 2px能級(jí)差較小 ， 2s──2px發(fā)生重疊 ， 降低了 2s能量 ， 升高 2px能量 。 分子的鍵級(jí)和磁性 鍵級(jí)：表示鍵的牢固程度 。 鍵級(jí)＝ （ 成鍵電子數(shù)－反鍵電子數(shù) ） ／ 2 順磁性：在物質(zhì)內(nèi)部存在有單電子時(shí) ， 在磁場(chǎng)中將表現(xiàn)出特殊的性質(zhì) ， 稱此物質(zhì)為順磁性物質(zhì) ， 反之為反順磁性物質(zhì) 。 解釋 O2的鍵級(jí) O2總電子數(shù) =16 鍵級(jí)＝ (10－ 6)/2＝ 2 或 鍵級(jí)＝ (8－ 4)/2＝ 2 或 鍵級(jí)＝ (6－ 2)/2＝ 2 或 鍵級(jí)＝ (4－ 0)/2＝ 2 (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2 (π2py)2(π2pz)2(π2py*)1 (
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1