第三章双原子分子的结构和性质课件.pptVIP

第三章 双原子分子的结构和性质 第一节 H2+的结构和共价键的本质 一、H2+的Schr?dinger方程 二、变分法解H2+的Schr?dinger方程 1. 变分法原理 2．解H2+ 的Schr?dinger方程 3．Haa， Hab和Sab的性质 (1) 重叠积分Sab (2) 库仑积分Haa (3) 交换积分Hab 三、H2+的结构 四、共价键本质 第二节 分子轨道理论和双原子分子的结构 一、简单分子轨道理论 1. 分子轨道理论要点 2. 分子轨道中电子的排布 二、分子轨道的分布特点和分类 1. σ轨道和σ键 2. π轨道和π键 3. δ轨道和δ键 三、同核双原子分子的结构和性质 1． H2和He2 2． Li2和Be2 3． B2，C2，N2 4. O2和F2 四、异核双原子分子——等电子法 1. HF 2. CO ③ 对称性匹配原则 受到对称性匹配条件的限制，只有14种是对称性匹配的。（键轴为z轴） s轨道：s p轨道：px，py，px； d轨道：dxz，dyz，dxy，dz2， 9个原子轨道两两组合成分子轨道，可有 种方式 (s - s) (s - pz) (s - dz2) ( pz- pz) ( pz- dz2) ( dz2 - dz2) (px - px) (py- py) ( px- dxz) ( py - dyz) (dxz - dxz) (dyz- dyz) (dxy-dxy) s，px沿x轴重迭， Sab0，|β| 增大，对称性允许. s，px 沿y轴重迭，β= 0， LCAO无效，对称性不允许. s ------ 球对称 px ------x轴对称 dz2 ---------z轴对称 有不同的空间对称性 原子轨道重迭时必须有相同的符号。 若对称性不同，则互相抵削，不能成键。 px px Sab0, 对称性匹配， 是MO形成的首要条件，决定能否成键。 其它两条件解决效率问题。 只有对称性相同的AO才能组成MO。 当键轴为x轴时： AO 可与 AO 组成 MO s s，px， dx2-y2，dz2 px s，px，dx2-y2 ，dz2 py py，dxy pz pz，dxz dxy py， dxy dyz dyz dxz pz， dxz dx2-y2 s， px， dx2-y2， dz2 dz2 s， px， dx2-y2， dz2 s s， pz， dz2px px， dxzpy py， dyzpz s， pz， dz2dxy dxydyz dyz， pydxz dxz， px 当键轴为z轴时： ?a 可组成MO的?b (1)排布遵守：Pauli原理 能量最低原理 Hund规则 (2) 轨道数守恒定律 n个对称性匹配的AO线性组合 → n个MO 能级低于原子轨道的称为成键轨道 高于原子轨道的称为反键轨道 等于原子轨道的称非键轨道 成键与反键轨道成对出现 (MO) 其余为非键轨道（AO） (3) 反键轨道，同样是MO。能量高，节面多，也可形成化学键。 激发态轨道 σ分子轨道： 沿键轴方向无节面的MO， 由σ对称性的AO沿键轴方向重迭而成。 σ轨道特点：对于键轴来说是圆柱型对称，可以绕键轴自由旋转而不 改变轨道符号和大小； σ 电子： σ轨道中填充的电子； σ键： 由σ电子形成的共价键。 σ键共6种： (s - s)，(s - pz)，(s - dz2)，( pz- pz