原子轨道理论ppt课件.ppt

《原子轨道理论ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、分子轨道理论--MOTAstreamofliquidoxygenheldbetweenthepolesofamagnet1强调电子在整个分子内中运动,“共有财产”3.2分子轨道理论基本要点强调电子在整个分子内中运动,“共有财产”1．分子中的单电子波函数原子中电子的运动状态—原子轨道AO分子中电子的运动状态—分子轨道MO２.原子轨道线性组合为分子轨道—LCAO-MO分子轨道理论核心思想3.2分子轨道理论基本要点3(1)数目保守性：MOm个AOm个MO(2)AO在MO中的贡献—系数2例:H2+1和2在1的贡献各为1/2AO4i）对称性匹配，即产

2、生净的同号重叠或异号重叠；ii）能级相近，能级差通常小于15eV;iii）轨道最大重叠.对称性匹配是形成分子轨道的前提，其余两条则是组合效率的问题.３．LCAO-MO的基本原则5轨道对称性匹配图解同号重叠对称匹配组成成键轨道s+spx+pxdxz+pxpx,sdxz,sdxz,pz同、异号重叠完全抵消对称不匹配,不能组成任何分子轨道s-spx-pxdxz-px异号重叠对称匹配组成反键轨道667若取键轴为Z轴,则LCAO-MO中对称匹配和对称不匹配的AO组合如下表:8两个AO形成两个MO时，AO能级差越小，形成的MO能级分裂越大，电子转移到低能量的成键

3、MO后越有利.反之，AO能级差越大，形成的MO能级分裂越小，电子转移到低能量的成键MO后能量下降越不明显.在低能量的成键MO中,低能量的AO组份较多;在高能量的反键MO中,高能量的AO组份较多.下面给出数学推导和图示：9101含较多b成份２含较多a成份11最大重叠原则例:HF分子轨道重叠程度交换积分

4、

5、h有效形成MO最大重叠重叠不好重叠程度与核间距和接近方向有关。1213轨道重叠与共价键的方向性有密切关系.例如,环丙烷中C采取sp3杂化,应以109.5o重叠成键,而键角只有60o.所以,杂化轨道在核连线之外重叠成弯键.重叠不能达到最大

6、,成键效率不高.弯键模型14以往的解释是:沿核连线成键时,为适应键角所要求的60o,sp3杂化键被迫弯曲而产生“张力”.衍射实验得到的电子密度图为弯键提供了有力的证据.“张力键”模型1516174.电子构造原则PrincipleofMinimumEnergyPauliPrincipleHund’sRules18AO以“头顶头”方式形成成键轨道σ和反键轨道σ*，它们都绕键轴呈圆柱形对称，区分在于有无垂直于键轴的节面：σ分子轨道的类型H2的HOMO:σg+H2的LUMO:σu_1920AO以“肩并肩”方式形成成键轨道π和反键轨道π*，它们都有一个包含键轴

7、的节面，区分在于有无垂直于键轴的节面：π乙烯的HOMO:πu+乙烯的LUMO:πg_2122AO以“面对面”方式形成成键轨道δ和反键轨道δ*，它们都有两个包含键轴的节面,区分在于有无垂直于键轴的节面：δRe2Cl82-中的δu轨道_Re2Cl82-中的δg轨道+23分子轨道的符号①轨道类型+AO组成+成/反键情况24分子轨道的符号②轨道类型+中心对称性+AO组成25分子轨道的符号③能级顺序+轨道类型+中心对称性26分子轨道的符号④能级顺序+轨道类型依次表示能量递增的σ-MO1,2,3…依次表示能量递增的-MO1,2,3…依次表示能量递增

8、的－MO1,2,3…27分子轨道的能级顺序σ1sσ*1sσ2sσ*2sσ2pzπ2px＝π2pyπ*2px＝π*2pyσ2pz*属于此种排列的同核双原子分子有：H2,He2,Li2,(Be2),-----------O2,F2,Ne2顺序1：28顺序2：1σg1σu2σg2σu1πu3σg1πg3σu属于此种排列的同核双原子分子有：B2,C2,N2原因：s-p混杂，即价层2s和2pz原子轨道能级相近时，由它们组成的对称性相同的分子轨道，进一步相互作用，混杂在一起组成新的MO，使σ2pz(3g)↑。29O2F2B2

9、C2N23σu(强反键)3σg(弱成键或非键)2σu(弱反键或非键)2σg(强成键)1πu1πgσ*2pzσ2pzσ2sσ*2sπ*2pxπ*2pyπ2pxπ2py301.同核双原子分子第二周期元素的2s与2p能级,在B、C、N中相近,F、O中则相差较大.所以,同核双原子分子B2、C2、N2的MO能级顺序与F2、O2有所不同，明显特征是B2、C2、N2中3σg升到1πu之上.不妨认为,若2s与2p能级相近,由此构成的对称性相同的σ2s与σ2pz(键轴为z)会再次相互作用,σ*2s与σ*2pz也是如此:3.3双原子分子结构31O2F2B2C2N23σu

10、(强反键)3σg(弱成键或非键)2σu(弱反键或非键)2σg(强成键)1πu1πgσ*2pzσ2pzσ2sσ