【正文】 一種簡單的方法是：如果在分子中能找到 2個軸，繞軸旋轉(zhuǎn) 180度，分子能重合則此分子 是非極性分子。 異核雙原子分子 HF、 HCl、 HBr、 HI的極性依次減小。米） 表示 ：（＋） （－）（矢量） 極性分子 (Polar molecules) 多原子分子： 鍵的極性與分子構(gòu)型 CCl4，非極性； CHCl3, 極性 。 1030 C 偶極矩 (Dipole Moment, m) m ＝ q 179。 偶極矩以德拜（ D）為單位，當 q = ? 10－ 1 9 庫侖（電子的電量 ）， d = ? 10－ 10 m ( 197。 分子內(nèi)原子間的結(jié)合靠化學鍵，物質(zhì)中分子間存在著分子間作用力。 lq +q _偶極子與偶極矩 (m?qXl) 極性鍵 (Polar bonds) 兩種不同元素原子之間形成的共價鍵 離子鍵 分子的極性 HCl 雙原子分子 HCl 的正負電重心不重合，是極性分子。 度量極性的物理量叫做偶極矩 (m)。 由共價鍵構(gòu)建的分子有 非極性分子 與 極性分子 之分 。 無單電子，抗磁性。 分子軌道式 (1?)2(2?)2 (3?)2 (1?)2 (2?)2 3?為成鍵軌道； 4?為反鍵軌道； 1?,2?,1?和 2?為非鍵軌道 。 與 O2 ,N2 等同核雙原子分子及 CO 等異核雙原子分子差別很大。 當 H和 F沿 x軸接近時， F的 2px 和 H的 1s對稱性相同 ,且能量相近 (從 F的 I1與 H的 I1相比較可得 )。 所以 F的 1s， 2s仍然保持原子軌道的能量，對 HF 的形成不起作用，亦為非鍵軌道。形成的非鍵軌道，即 1π 和 2π 。 非鍵軌道常用 n表示 ，大致相當于分子中的原子原有的 孤對電子軌道 。 同類軌道， Z 大的能量低 。 鍵級 = ( 6 － 0 ) / 2 = 3 三鍵 一個 ? 鍵，兩個 ? 鍵。 其分子軌道能級圖與 N2 相似。其 分子軌道式為 ( ) 1 ( ) 1 說明軌道中 有單電子，故顯順磁性 。 [ Be 2 ] ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 1 ( ) 1 ， 其中 ? 2 xp? 2 yp? 2 zp?*2 yp?*2 zp 實驗表明，氧氣單質(zhì)是順磁性的。 O O 若分子中無成單電子時，電子自旋磁場抵消，物質(zhì)顯抗磁性 ( 逆磁性或反磁性 ) ，表現(xiàn)在于外磁場作用下出現(xiàn)誘導磁矩，與外磁場相排斥，故在磁天平中略減重。兩種理論均不能解釋氧氣單質(zhì)的順磁性。 根據(jù)現(xiàn)代價鍵理論 px－ px 成 σ 鍵， py － py 成 π鍵。 研究證明，順磁性是由于分子中存在未成對電子引起的。有順磁性的物質(zhì)靠近外加磁場，就會向磁場方向移動。 N S 加磁場 例 :O2的分子軌道 實驗事實指出， O2分子具有順磁性。這時物質(zhì)呈順磁性。 ??????2s2s2p2p2p2p***L i2 B e2 B2 C2 N2 O2 F2 第二周期同核雙原子分子的分子軌道能級圖 第二周期同核雙原子分子的分子軌道組態(tài)與基本性質(zhì) 分子 基態(tài)分子的分子軌道組態(tài) 鍵級 未成對電子數(shù) 鍵能/Ev 鍵長/pm Li2 [He2]?2S2 1 0 267 Be2 [He2]?2S2??2S2 0 0 B2 [He2]?2S2??2S2?2px1?2py1 1 2 ≈3 159 C2 [He2]?2S2??2S2?2px2?2py2 2 0 124 N2 [He2]?2S2??2S2?2px2?2py2?2p2 3 0 110 O2 [He2]?2S2??2S2?2p2?2px2?2py2??2px1??2py1 2 2 121 F2 [He2]?2S2??2S2?2p2?2px2?2py2??2px2??2py2 1 0 142 3176。 H 2 + 分子軌道能級圖H H1s 1s???+? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? N2 分子軌道圖 分子軌道能級圖為 B 圖 鍵級 = ( 6 － 0 ) / 2 = 3 ， 三 鍵 一個 ? 鍵，兩個 ? 鍵 2p 2p ?*2 xp?*2 zp?*2 yp? 2 yp ? 2 zp? 2 xp1s 1s ? 1s ?*1s 2s 2s ? 2s ?*2s AO MO AO 或簡寫成 [ Be 2 ] ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ? 2 yp? 2 zp? 2 xp分子軌道式 ( ? 1s ) 2 ( ?*1s ) 2 ( ? 2s ) 2 ( ?*2s ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ? 2 yp? 2 zp? 2 xpO2 分子軌道圖 分子軌道能級圖為 A 圖 每個 3 電子 ? 鍵的鍵級為 1/2 。這個離子分子的 s成鍵軌道里只有 1個電子，鍵級等于，仍可存在。 He 之間無化學鍵，即 He2 分子不存在。這是分子軌道理論較現(xiàn)代價鍵理論的成功之處。 分子軌道式 ( ? 1s ) 2 ( ?*1s ) 2 鍵級 = ( 2 － 2 ) / 2 = 0 He2 分子軌道圖 ?? ?? AO AO 1s 1s ?? ?? ?*1s ? 1s MO He 2＋ 的存在用價鍵理論不好解釋， 沒有兩個單電子的成對問題。 電子在分子軌道中的排布 H2 分子軌道圖 分子軌道式 ( ?1s ) 2 ?? ?*1s ? 1s MO AO AO 1s 1s ? ? B 圖 2p 2p A 圖 ?*2 xp?*2 zp?*2 yp? 2 yp ? 2 zp? 2 xp2p 2p ?*2 xp?*2 zp?*2 yp? 2 yp ? 2 zp? 2 xp 可用鍵級表示分子中鍵的個數(shù) 鍵級 = ( 成鍵電子數(shù) － 反鍵電子數(shù) ) / 2 H2 分子中，鍵級 = ( 2 － 0 ) / 2 = 1 （單鍵 ） 電子填充在成鍵軌道中，能量比在原子軌道中低 。 2p 2p 2s 2s ? 2s ?*2s ? 1s ?*1s MO 1s 1s AO AO A 圖 ?*2 xp?*2 zp?*2 yp? 2 yp ? 2 zp? 2 xp1s 1s ? 1s ?*1s 2s 2s ? 2s ?*2s AO 2p 2p B 圖 MO AO ?*2 xp?*2 zp?*2 yp? 2 yp ? 2 zp? 2 xp 必須注意 A 圖和 B 圖之間的差別 。 分子軌道能級圖 同核雙原子分子的分子軌道能級圖分為 A 圖和 B 圖兩種。與在原子軌道中排布一樣，仍遵循能量最低原理，保里原理和洪特規(guī)則。 分子軌道中的電子排布 分子中的所有電子屬于整個分子。 分子軌道能級圖 分子軌道的能量與組成它的原子軌道的能量相關(guān)，能量由低到高組成分子軌道能級圖，（在后面，結(jié)合具體例子講解）。 實際上 Na 與 H ， Cl ， O 一般不形成共價鍵，只以離子鍵 相結(jié)合。mol － 1 ( 以上數(shù)據(jù)根據(jù) I1 值估算 ） c ) 最大重疊原理 在對稱性一致、能量相近的基礎上，原子軌道重疊越大，越 易形成分子軌道，或說共價鍵越強。mol － 1 O 2p － 1314 kJ b ) 能量相近原則 H 1s － 1312 kJ組成 σ 分子軌道。 線性組合三原則 a ) 對稱性一致原則 對核間連線呈相同的對稱性的軌道可以進行線性組合。 同時 py 和 py ， pz 和 pz 分別肩并肩組合成 π* ， π 和 π* ， π 分子軌道。 xp xpσ* + xpσ xp177。 σ 的能量比 AO 低，稱為成鍵軌道， σ* 比 AO 高，稱為反鍵軌道。 成鍵軌道在核間無節(jié)面，反鍵軌道在核間有節(jié)面。 + H 2 中的兩個 H ，有兩個 ? 1s ，可組合成兩個分子軌道 ： ? MO = c1 ? 1 + c2 ? 2 ， ? * MO = c1 ? 1 － c2 ? 2 + + － 兩個 s 軌道只能 “頭對頭” 組合成 σ分子軌道 ? MO 和 ? *MO 。分子軌道的數(shù)目與參與組合的原子軌道數(shù)目相等。 2 理論要點 1176。 雜化軌道：在同一個原子中能量相近的不同類型的幾個原子軌道波函數(shù)可以相互疊加而組成同等數(shù)目的能量完全相同的雜化原子軌道。 但是這一理論說明不了分子和離子的幾何構(gòu)型的形成原因。 Pauling 1931 年提出 雜化軌道理論，非常成功地解釋了構(gòu)型方面的這類問題 。這個過程叫做軌道的 雜化，產(chǎn)生的新軌道叫做雜化軌道。 CH4 為什么是正四面體結(jié)構(gòu) ？ 1 理論要點 1176。在成鍵過程中，軌道之間的夾角是怎樣形成的 ？ 顯然，這 4 個單電子所在原子軌道不一致。 ， NH4+ 鍵角 109176。 雜化軌道理論 CH4 形成的過程中， C 原子的電子曾有過如下的激發(fā)步驟，以得到 4 個單電子。 ) 價電子對互斥理論不能用于過渡金屬化合物，但過渡金屬具有充滿、半充滿或全空的 d軌道時適用。 ) PBr3 ( 176。 配體電負性的影響 中心相同，配體電負性大時，成鍵電對距離中心遠，于是相互間距離大，鍵角可以小些。如 NH3 中 H－ N－ H 鍵角大些，而 SbH3 中 H－ Sb－ H 鍵角小些。 配體一致，中心電負性大，使成鍵電對距中心近，于是相互間距離小。 AsH3 H－ As－ H 92176。 中心電負性的影響 NH3 H－ N－ H 107176。 。 ，由于雙鍵的電子云密度大，斥力大，故 H C H 鍵角小于 120 176。 VI A 族元素的原子與中心之間的雙鍵，為什么如此特殊 ？ 2176。 28′變小的原因。 NH3 4 對 電對構(gòu)型四面體 分子構(gòu)型三角錐 鍵角 HNH