无机化学教案(11)
发布时间:2021-06-07
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电子,稳定存在,实测键能269 KJ·mol-1;O2.B2按VB法电子都已配对,应是抗磁性的,实测是顺磁性的,应有单电子存在,VB法不能解释。分子轨道理论可解决以上难题。
1. 分子轨道定义:电子在分子中的空间运动状态称分子轨道;由原子轨道的线形组合得到。符号为σ . π 2. 分子轨道形成的四原则:
(1). 轨道守恒原则:分子轨道数等于参与组合的原子轨道数;
(2). 对称性匹配原则:两个对称性相同(同正或同负)的原子轨道,对称性匹配,组成成键分子轨道,比原子轨道能量低;对称性不同(一正一负)原子轨道,对称性不匹配,组成反键分子轨道,比原子轨道能量高;
(3). 能量近似原则:原子的价层轨道能级接近,可组成分子轨道;
(4). 最大重叠原则:参与组合的原子轨道间重叠越大,分子轨道成键能力越强。P45图2-6 重叠方位不适合。 3. 分子轨道分类
(1) σ分子轨道,关于键轴对称的;如:H2分子中两个H原子的1S轨道组成σ1S和σ1S※两个分子轨道,σ1S为成键分子轨道,比原子轨道能级低;而σ1S※为反键分子轨道,比原子轨道能级高,两个1S电子进入能级低的成键轨道(σ1S)2,形成H2分子。P46图 2-7
(2) π分子轨道:如N2分子中, Pz与Pz头碰头 P46(二行)形成σ分子轨道,则Px与Px必然肩并肩P46(下),对称性匹配,组成π分子轨道。Px与Px必然肩并肩,对称性不匹配,组成分子轨道。
4. 键级=1/2(成键轨道电子数-反键轨道电子数) 5. 同核双原子分子轨道能级:
N2[(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2Py)2(π2Pz)2(σ2Px)2](N之前都按此顺序)14个电子之前 O2[(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2Px)2 (π2Py)2(π2Pz)2(π2Pz*)1(π2Py*)1(O之后都按此顺序)15个电子之后
6. 异核双原子分子,如CO与N2等电子体,按N2分子轨道处理; HF中H的1S1与F的2P单电子能级接近,其他电子为非键电子。 HF[(1σ)2(2σ)2(3σ)2(1π)4]或HF[(2σ)2(3σ)2(1π)4] 作业:1、2、7题 1-5 共价键特点和键参数 1. 共价键特点:
(1) 饱和性:一个原子有几个单电子(含激发态),便可和另外含单电子的原子
形成几个共价键;如:C 1s22s22p2→1s22s12px12py12pz1 ∴ C+2H2===CH4
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