分子轨道理论 (2)

1、分子轨道理论 (2)第一页，共29页。出发点：电子属于整个分子。（全局）原子中原子轨道：具有特定能量的某一电子在核 外空间出现机会最多的区域；分子中分子轨道：具有特定能量的某一电子在相互键合的两个或多个原子核附近空间出现的机会的最多区域。 原子轨道单中心，s、p、d表示 分子轨道多中心，、表示6.2.4 分子轨道理论分子轨道理论6.2 共价键理论第二页，共29页。1. 分子轨道理论的基本要点分子轨道理论的基本要点（1 1）分子中电子在遍及整个分子范围内运动，其运动状态用）分子中电子在遍及整个分子范围内运动，其运动状态用波函数波函数描述描述-分子轨道。分子轨道。（2 2）由原子轨道线性组合而成，

2、组成分子轨道的数目由原子轨道线性组合而成，组成分子轨道的数目= =互相化合原子轨道的数目。互相化合原子轨道的数目。6.2 共价键理论6.2.4 分子轨道理论（分子轨道理论（MO）22112211cccc第三页，共29页。（4 4）分子轨道中电子的排布遵从电子排布的同样三个原则。）分子轨道中电子的排布遵从电子排布的同样三个原则。（5 5）键的牢固程度可用键级表示，键级）键的牢固程度可用键级表示，键级= =（成键轨道上的电子（成键轨道上的电子数数- -反键轨道上的电子数）反键轨道上的电子数）/2,/2,键级越大，键越牢固，键级键级越大，键越牢固，键级=0=0，不能形成分子。不能形成分子。6.2 共

3、价键理论6.2.4 分子轨道理论分子轨道理论能量能量E E图象图象（3 3）分子轨道）分子轨道 键键键键 对称性对称性分子轨道中分子轨道中成键轨道（成键轨道（,）能量比其原子轨道能量低能量比其原子轨道能量低反键轨道（反键轨道（* *,* *）能量比其原子轨道能量高能量比其原子轨道能量高 按着按着E E大小，可排出分子轨道近似能级图。大小，可排出分子轨道近似能级图。 第四页，共29页。(1)(1)只有只有能量相近能量相近的原子轨道才能组成分子轨道；的原子轨道才能组成分子轨道；(2)(2)最大重叠最大重叠原则，原子轨道在可能的范围内重叠程原则，原子轨道在可能的范围内重叠程度越大，成键越稳定；度越大

4、，成键越稳定；(3)(3)对称性原则对称性原则，原子轨道的重叠方向必须对称性合适，原子轨道的重叠方向必须对称性合适，即即函数的正负号相同；函数的正负号相同；6.2 共价键理论6.2.4 分子轨道理论分子轨道理论3. 原子轨道线性组合的原则原子轨道线性组合的原则第五页，共29页。1s原子轨道的成键和反键分子轨道能量升高成键轨道反键轨道第六页，共29页。图中可见a.两个轨道沿键轴（两个原子核连线）对称，转动键轴时不改变轨道的大小及符号，叫轨道S+S：原子轨道重叠相加，核间电子云密度大，成键分子轨道S-S：原子轨道重叠相减，核间电子云密度小，反键分子轨道，有节面。SS第七页，共29页。Sp第八页，共

5、29页。PxPx第九页，共29页。Py，zPy，z第十页，共29页。Pd第十一页，共29页。dd第十二页，共29页。2、同核双原子分子轨道能级图第十三页，共29页。同核双原子分子分子轨道能级示意图（a）O2和F2 （b）B2, C2和N2第十四页，共29页。第十五页，共29页。H2分子的轨道近似能级图第十六页，共29页。N2分子第十七页，共29页。O2分子第十八页，共29页。3、异核双原子分子第十九页，共29页。CO和N2的比较分子中有同样多的电子，等电子体，分子轨道基本相同，性质相似。CO和N2第二十页，共29页。CO和N2性质比较第二十一页，共29页。第二十二页，共29页。CO的分子轨道能

6、级图的分子轨道能级图另外第二十三页，共29页。HF的分子轨道能级图的分子轨道能级图非键非键反键反键成键成键-1312.2kJ/mol-3871.0kJ/mol-?F1s,-67184.4KJ/mol第二十四页，共29页。2He11)(s2s1)(2*s12s1)()(1*s12s1)()( H2+H2He2电子构型 键级1/211/20键型单电子键键三电子键键级键级 = (成键轨道电子数成键轨道电子数 反键轨道电子数反键轨道电子数) / 2 例如：第二十五页，共29页。5、键 级第二十六页，共29页。 NONO+NO2+NO键级2.532.52键型一个键，一个键，一个三电子键一个键，二个键一个单电子键，二个键一个键，二个三电子键例如：1242222)2()5()1 ()4()3()2()1 (NO：第二十七页，共29页。分子轨道能级图的应用适用于第二周期元素，N以前元素的2s、2p原子轨道能量差小，有s-p重叠,有2py ,2pz同2p能级交错,按b能级次序排；O,F的2s、2p原子轨道能量差大，无s-p重叠，按a能级次序排；带电荷的同核双原子分子按相应的分子所对应的能级图排，如O22，O2+，O2按O2的能级图排；异核的按电子数算第二十八页，共29页。同