第二章共價鍵理論和分子結(jié)構(gòu)1672-1h2中的分子軌道及其共-資料下載頁
2025-08-01 13:01本頁面
【正文】 鍵級 [He2]( 2s)1 ? 1/2 1 1/2 0 不穩(wěn)定存在 雙原子分子 Li2 Li2+ Be2 Be2+ [He2]( 2s)2 ? [He2]( 2s)2( 2s)1 ? * ? [He2]( 2s)2( 2s)2 ? * ? 167。 23 雙原子鍵和雙原子分子結(jié)構(gòu) (3) B B2+、 C C2+、 N N2+ (1) 1s內(nèi)層電子，不考慮。 成鍵特點： a y b y py p p 2 2 * 2 ? ? ? b a y y py p p 2 2 2 ? ? ? (2) a2py 與 b2py x b x a px p p 2 2 * 2 ? ? ? x a x b px p p 2 2 2 ? ? ? （ 3) a2px與 b2px (4) 由于這些原子的 2S與 2PZ對于鍵軸的對稱性相一致，軌道能量差不大，故四個原子軌道有相互作用。 以 N2為例組態(tài)為 鍵級為 3 ，有兩個 鍵和一個 鍵，能級圖如下圖所示： (1 g)2(1 u)2(2 g)2(2 u)2(1 u)4(3 g)2 ? ? ? ? ? ? π σ xyz ppp 222g?1 AO MO AO N N2 N u?1zyx ppp 222g?1u?3s1 s1g?1g?3u?1 u?1s2u?2g?2s2 N2的 MO能級示意圖 N2之前分子軌道能級次序發(fā)生倒反的原因 N2之前分子軌道能級次序發(fā)生倒反的原因 1σg＜ 1σu＜ 2σg＜ 2σu＜ 1πu＜ 3σg＜1πg(shù)＜ 3σu ?請注意：分子軌道 2σg， 3σg，2σu和 3σu 不能再寫為 σ2s，σ2Pz , σ*2s和 σ*2p，因為這 4個分子軌道已是 2個 2s和 2個 2p原子軌道組合而成的，不再是分別由 2s和2p形成的分子軌道 167。 23 雙原子鍵和雙原子分子結(jié)構(gòu) (4) O O2+、 F F2+ 原子軌道特點： 原子軌道 2s 與 2pz能級差較大 ,不相互組合 ,僅有 2sa+2sb ， 2pza+2pzb。 三電子 鍵 ，表現(xiàn)為 三重態(tài) ，具有 順磁性 ， 鍵級為 2，兩個 O 原子之間以 雙鍵 相連，其電子組態(tài)為： 如 O2，它比 N2 多 2個電子，據(jù)洪特規(guī)則，在基態(tài)中 這兩個電子將分別填入相互簡并的反鍵軌道 及 1 g（ 2Px） π ﹡ 1 g (2Py) π ﹡ π ，且取相同的自旋方向，故基態(tài) O2 有 兩個 O2 [Be2]3 g21 u41 g2 πσ π ?g1?u1?g2?u2 1s 1s 2s 2s 2Px 2Py 2Pz ?u1?g1?u32Pz 2Py 2Px ?u1?g1?g3AO MO AO O O2 O O2的 MO能級圖 167。 23 雙原子鍵和雙原子分子結(jié)構(gòu) 3. 異核雙原子分子舉例 1) LiH Li : 1s E= 58 eV 2s E= eV H : 1s E= eV 1σ = Li的 1s原子軌道 → 非鍵軌道 2σ = c12sLi+c21sH → 成鍵軌道 3σ = c32sLic41sH → 反鍵軌道 電子組態(tài)為： 1σ 2 2σ 2 故分子軌道由 Li 的 2s 和 H 的 1s 組成。 H的 1s的能量 與 Li的 2s的能量 最接近 C1～ C4的 數(shù)值由變 分法確定 167。 23 雙原子鍵和雙原子分子結(jié)構(gòu) 2) HF 運用 LCAOMO三條原則，可以確定在 HF中主要是 H的 1s軌道同 F的 2pz軌道實行了有效組合，即 F Z， b H a p c s c ? ? 2 1 3 ? 成鍵軌道 F Z， b H a p c s c ? ? 2 1 4 ? 反鍵軌道 H HF F xp2 yp2 zp2?1s1s2?2?3?4H F 分子軌道能級圖 167。 23 雙原子鍵和雙原子分子結(jié)構(gòu) 3) CO、 NO CO與 N2是等電子分子，且 C、 N、 O為同周期鄰族元素，故電子結(jié)構(gòu)類似。異核雙原子分子沒有中心對稱性，故與 N2又有區(qū)別。 分子軌道的能級和符號的對應(yīng)關(guān)系如下： 三鍵 5 ? ? 1 CO 1 ? ? 6 ? 2 ? 4 ? 3 ? 2 2 N ? 3 u ? 1 g ? 3 g ? 1 u ? 2 u ? 2 g ? 1 u ? 1 g 三鍵 CO、 NO的電子組態(tài)分別如下： )] 2 )( 5 )( 1 )( 4 )( 3 )( 2 )( 1 [( 1 2 4 2 2 2 2 ? ? ? ? ? ? ? NO )] 5 )( 1 )( 4 )( 3 )( 2 )( 1 [( 2 4 2 2 2 2 ? ? ? ? ? ? CO 167。 23 雙原子鍵和雙原子分子結(jié)構(gòu) 總結(jié)雙原子分子軌道理論的討論，可以看到原子成鍵時，內(nèi)層電子基本上不起作用，主要是外層電子起作用。外層電子亦稱價電子，其中又有一部分成鍵與反鍵相抵消，相當于不起作用的孤對電子，只有一部分是有效成鍵的。一般討論分子成鍵時，主要考慮價電子，忽略內(nèi)層電子。 本節(jié)小結(jié)： 例題
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