结构化学课后概念.docx

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1、结构化学概念第一章量子力学基础1.简并态：本征值相等的本征函数函数任意线性组合之后的新函数本征值不变。非简并态：本征值不相等的函数线性组合之后的新函数本征值改变。2.算符的厄米性：用于量子力学(1)在任何状态下，厄米算符的本征值必为实数;(2)在任何状态下平均值为实数的算符必为厄米算符;(3)厄米算符的属于不同本征值的本征函数彼此正交;(4)厄米算符的本征函数具有完备性。3.算符的线性：f(x+y)=f(x)+f(y).如d/dx,f(x)=x等。4.概率密度：波函数的平方概率：波函数积分5.本征态：有本征值。6.非本征态：没有本征值7.波函数的正交性∫Φiφj=0

2、i≠j波函数的归一性∫Φiφj=1i=j第二章原子结构1.轨道：通常称为波函数，描述电子的运动状态，是虚拟的，是围绕在原子核周围的，并不是电子层。电子云：是波函数的平方的绝对值，不是集合，而是大量电子在一定时间内无规则运动的一个区域，也表示电子出现的概率。2.实波函数：比如波函数的解里同时有cosX，sinX波函数是波，自然有要用相位去描述。复波函数：用复数来的话就直接用e^(iX)表示，虚部一般是用来简化方程的，数学辅助量，真要有意义，只能说它代表相位的变化，实部就代表了波函数的空间分布。3.径向分布函数：D(r）=r^2R^2=4πr^2Φ^2径向密度函数：R(

3、r)=R^2=4πΦ^24.轨道的相位：人为规定正为轨道向上伸长，负为轨道向下伸长。电荷的正负：毛皮摩擦的橡皮棒为负电，丝绸摩擦的玻璃棒为正电。4.组态与状态组态：由主量子数n,角量子数l,描述的原子中电子排布方式，称为原子的电子组态。状态：对于多电子原子，电子组态仅仅是一种粗略的描述，更细致的描述需要给出原子的状态，而状态可由组态导出。5.电离能：从气相原子中移去一个电子所需的最小能量，是自由原子的性质。6.原子轨道能：是指单电子波函数Φi的能量本征值。7.电子结合能：是指中性原子中当其它电子均处于可能最低能态时，电子从指定轨道上电离时所需的最低能量的负值。8.电

4、子亲合能和互斥能：是指气态原子得到一个电子成为一价气态负离子所放出的能量，互斥能指的是电子间的排斥能，对体系的稳定起负作用。第三章分子轨道理论1、B.O近似的前提是核比电子重得多这一事实。2、E1=Haa+Hab/1+Sab成键轨道能量E2=Haa-Hab/1-Sab反键轨道能量E2>E1Haa>0库仑积分,Hab<0交换积分,0《Sab《1重叠积分3、共价键本质1.电子若进入E2对应的分子轨道Φ2,H2+为了趋向稳定，就会一直增大核间距R，直至分子解离为H与H+，所以称Φ2为反键分子轨道，E2位反键分子轨道能级。2.电子若进入E1对应的分子轨道Φ1，H2+会在一个

5、适当的核间距达到最低能量，此核间距称为平衡核间距Re,对应的能量的绝对值即称为平衡解离能。Φ1称为成键分子轨道，E1称为成键分子轨道能级。4.分子轨道理论要点1.分子中的单电子波函数称为分子轨道2.在粗略近似下，分子体系的波函数可看作分子轨道的乘积，分子体系的总能量可看作处于各分子轨道上的电子能量之和。3.分子轨道可由原子轨道线性组合而成1.AO（原子轨道）有效组成MO（分子轨道），必须满足三个条件1)对称性匹配2）能级相近原则3）最大重叠原则1.对称性匹配AO是形成BMO，AMO的前提，若AO之间对称性不匹配，则AO既不能形成BMO，也不弄形成AMO，而基本保留A

6、O的性质。而这种AO已经是分子中的轨道，通常称为非键分子轨道。2.在对称性匹配的前提下，能级相近程度和轨道重叠程度决定AO的组合效率。两个AO形成两个MO时，AO能级差越小，形成MO能级分裂越大，电子转移到低能量的BMO后能量下降越显著，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BMO后能量下降越不明显。3.AO重叠与共价键的方向性有密切关系。5.分子中电子的排布原则1.泡利不相容原理2.洪特规则3.能量最低原理5.分子轨道类型常见的原子轨道有S.P.d轨道，根据分子轨道形成条件，它们之间可以形成σ，π，δ分子轨道，这三种轨道特点如下1.σ轨道

7、和σ键：σ键形成的动态特征是“头碰头”，特点是通过键轴（或成键方向）没有节面。可以形成σ键的原子轨道对有s-s,s-p,p-p,p-d.d-d共五个。2.π轨道和π键：π键形成的动态特征是“肩并肩”，特点是通过键轴有一个节面。可以形成π键的原子轨道对有p-p,p-d和d-d.三个3.δ轨道和δ键：δ键形成的动态特征是“面对面”，特点是通过键轴有两个节面。可以形成δ键的原子轨道对常见的有d-d。以上三种键的反键轨道通常在垂直于键轴方向多出一个节面。祝大家考试顺利！