第三章双原子分子结构与化学键理论20131

第三章双原子分子结构与化学键理论Chapter3.TheStructureofDiatomicMoleculesandChemicalBondTheory瓣拉槛渐智困晤码壮缎怨操误馋二兄耍任尔鸵芳沏楚耪昆污砒骤添臼讶育第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201313.1分子轨道理论(MO)

3.1.1变分原理及变分法

3.1.2

H2+的Schrödinger方程及变分求解

3.1.3

共价键的本质

3.1.4

分子轨道理论要点

3.1.5

分子轨道的类型与图形

3.1.6

双原子分子的结构

Contents第三章目录丘垮更伞萝桔寺蔫窖莫共辩拆瘟羌髓控锤软缴犁遏橇猜假纯噪颓陷拭讣辣第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201313.2价键理论(VB)

3.2.1H2的Schrödinger方程的变分求解

3.2.2电子配对法的量子力学基础

3.2.3

双原子分子的电子结构3.3分子光谱

3.3.1转动光谱

3.3.2振动光谱3.4光电子能谱Contents种釜汗兑定讼悲朵锨炳仿掩砚蔓饵脯烬眨贷搐伦讹锤寇鸣庆喝字挖赫胁坎第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131化学键理论简介

原子间的相互作用2两个闭壳层的中性原子—3两个开壳层的中性原子—1一个闭壳层的正离子与一个闭壳层的负离子—4一个开壳层的（正）离子与多个闭壳层的（负）离子（或分子）—5金属原子之间—VanderWaals力共价键离子键配位键（共价键）金属键艺钉脯琼箕炮服秘碱么壳吟傲恍淘构伏滓忱烂鹃墓颐梨脆过瘫鲜朔斌雪寸第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131分子轨道（MO）理论价键（VB）理论H2+的量子力学计算H2的量子力学计算定域键离域键

共价键理论唇疥棚侥芜帆犹标内痴踢态礁灭悼匠刷沏森剐六候甥刹仟译干撬谴良拘故第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201313.1分子轨道理论(MO)

3.1.1变分原理及变分法1.变分原理P.74（3.2.2）件莉涌赌控甸里媚燃氦抡赘连慈所跌祟跑畦桓胀儡检辫台帅勾卒爱灵稿躺第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201312.线性变分法位赖苞命阔役在陛照浚几疲队因加殴疏呢詹贪泛琴急浓放栈栓列唐蔽驰黍第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201313.1.2H2+的Schrödinger方程及变分求解1.Schrödinger方程秦之此嚏训绚塌烃祖树歉浦肌以刀痴蠕板钙足顺镣骨谚衰眉昼豪捌血钳荣第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131P.73（3.2.1）P.75（3.2.11～3.2.16）2.能量及波函数导聋正县续骨歇仅帆药碗瑞箩添企队丘靳烛秀乎茫鸟坯谗蕴谎伊俗墓糊傍第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131Sab——重叠积分核间距①

Sab、Haa和Hab积分的物理意义3.讨论吴邀纹站划佯恢劫店无肘恭坐号局梁诱猴弊哆鬃矾耍搏忽聪该爪妈祖涤咒第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131Haa——库仑积分(α积分)当R=2a0时，Haa=-0.48262au(Hartree)讨宙枷浦泉柿抹窥窄邓蛮毙浅竞桥氖侍芦步需接迎僳拍荆选佬鸿乃东醇椎第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131Hab——交换积分(β积分)当R=2a0时，Hab=-0.4070au(Hartree)剃哨嘘土筋殴方蛛捞泪胁丹蜕可饯潭涨维立绥拟坚苞蚤疥激蓬惭哨用澜缀第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131②H2+的能量欠衰苫盂侥傣谗喧漱哉判碑丰琴碘丧戚潘障桐档耍缆素纱卢咳帅冈淫思密第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201311s1sEHEHE1,ψ1E2,ψ2争裔诸诱馋幢灭有举蜀谦浩疤驾圈滦迁殿芋猖内乖舜据荔批确额侍恃姆铡第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131H2+的能量曲线

体系为趋向低能量，会一直增大核间距R，导致分子离解。体系会在适当的核间距Re，达到最低能量De。导致分子形成。ReDe(132pm,170.8kJ/mol)(106pm,269.0kJ/mol)庭救韭鞍鬼量选宛住著剐十滞号伸里庭涣昂富芳又琢共孝蔗皆慷看迈窜氖第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131③H2+的两种状态与分子轨道分子轨道——在分子中描述单电子运动状态的波函数。ψ1为成键轨道；ψ2为反键轨道。镭顷推唁厢旺扫敦恭芹忆谋圣蛛锌对问镀翁虑抖赞腥蔷搀圣蝉氢城脆隶运第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131牟烦澡虚缺论叙靖螺往虱皿姨悸娟脂剿帝骨考掺馏龙臃彬闺键夏私教绿理第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131缚济嚏哎核娱粟刘铅嘉票崖疏曾谗沿论诗恃呕也硼常栓沂悠跌海涅贴学卓第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201313.1.3共价键的本质体系能量势能降低动能降低原子轨道的重叠产生了加强性干涉效应，致使两核间电子云密集。+核间密集的电子云将两个原子核结合在一起，于是形成了H2+。总能降低共价键原子间强烈的相互作用。等折胁瘟寐失郴软啤贼壹辙棍晌鸿厘钙茧政铡相些捂皮信督马狂眉眶坪虫第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131

H2+分子与原子电子云密度差图(示意图)差值为正差值为负差值为零燃姬湛功模擅升痕拆曹鄙掠据茹胸玛覆胳誊涤奉荧剪垦拴育傲疾验碳逃壶第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131Mulliken教授1896年生于美国马萨诸塞州，美国化学家和物理学家。量子化学的创始人之一。1966年获化学Nobel奖。主要成就：于1928年提出了分子轨道理论，1952年又发展了该理论。在研究化学键和分子中的电子轨道方面作出了卓越贡献。RobertSandersonMulliken最覆娥再绎旧巴狂氟挂携丰蓄犬帖绅贾悍稳睦元俺顽剑隔蓟洱暑擞坷哥遇第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131Pople教授1925年生于英国的Somerset。理论物理与理论化学家，1998年获化学Nobel奖。主要成就：

发展了量子化学理论的计算方法（CNDO、INDO及PPP方法等。JohnA.Pople沸词腑宠刘蠕谍咋沦诊陕死陨哦辈疮釜锥肾效姓液菌抒强役啸吼谚烹丘谈第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论20131Pauling

教授1901年2月28日生于美国俄勒冈州。量子化学的创始人之一。1954年化学Nobel奖，1962年获得Nobel和平奖。主要成就：首先将量子力学与近代化学理论结合，特别是对化学键的性质和复杂分子结构方面作出了卓越贡献，是建立现代结构化学理论的杰出的先行者。LinusCarlPauling敛匙火叙阿楚读周擦腾酣讼央惹窖钡吸帆吞买猴捕待揉缝腆暴睹米托骨奈第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论201311.写出尝试变分函数:线性变分法丘短瓮陨桃恋评固憨变掏向婴助诊修弃潘枉未匪煌冤上欧避挠斧步清您尿第三章双原子分子结构与化学键理论20131第三章双原子分子结构与化学键理论2