第三章双原子分子结构课件.pptVIP

H2分子的完全波函数:完全波函数是上述空间波函数与自旋波函数的乘积. 其中, 自旋波函数包括三个对称函数和一个反对称函数: 习题： 1. 写出O2+， O2 ， O2-和O22-的键级、键长长短次序及磁性。 解：以O2为例进行分析如下： 2.按分子轨道理论写出NF+, NF和NF-基态时的电子组态,说明它们的键级、不成对电子数和磁性。 解： NF+, NF和NF-分别是的等电子体它们的基态电子组态、键级、不成对电子数和磁性等情况如下 “粒子” 基态电子组态 键级 不成对电子数 磁性 NF+ 2.5 1 顺磁 NF 2 2 顺磁 NF- 1.5 1 顺磁 3. OH分子于1964年在星际空间发现. 试按分子轨道理论只用O原子的2P轨道和H原子的1s轨道叠加,写出其电子组态. 在哪个分子轨道中有不成对电子? 此轨道是由O和H的原子轨道叠加形成,还是基本上定域于某个原子上？ 已知OH的第一电离能为13.2eV,HF为16.05 eV,它们的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能(15.8eV和18.6eV)的差值相同,为什么? 解:(1) H原子的1s轨道和O原子的2pz轨道满足对称性匹配、能级相近（他们的能级都约为-13.6ev)等条件，可叠加形成 分子轨道。OH的基态价电子组态为 。 实际上是O原子的 ，而 实际上是O原子的 或 。因此OH的基态价电子组态亦可写为 ， 和 是非键轨道，OH有两对半非键电子，键级为1。 （2）在1?轨道上有不成对电子。 （3） 1?轨道基本上定域于O原子上。 （4）OH和HF的第一电离能分别是电离它们的1?电子所需要的 最小能量，而1?轨道是非键轨道，即电离的电子是有O和F提供的非键电子，因此，OH和HF的第一电离能差值与O原子和F原子的第一电离能差值相等。 Re2Cl8 2-中的δ*轨道 _ Re2Cl8 2-中的δ轨道 + 4、分子轨道的能量：如用 （中心对称）和 （中心反 对称）来表示分子轨道，那么，在符号前面冠以数字以 示能量高低。 讨论化学键性质时，需注意几个问题： 1）键级，表示键的强弱，对定域键， 键级＝1/2(成键电子数－反键电子数) 2）键级与键长的关系，应用范围，组成分子的原子相同而具有不同电荷时才能比较 3）磁性，有单电子的是顺磁性，没有单电子的是逆磁性 分子轨道的能级由下面两个因素决定，即构成分子轨道的原子轨道类型和原子轨道的重叠情况。从原子轨道的能级考虑，在同核双原子分子中，能级最低的分子轨道是由1s原子轨道组成的σ1s和σ*1s，其次是由2s原子轨道组成的σ2s和σ*2s， 如是异核的，失去中心对称 再次是由2p原子轨道组成的三对分子轨道。 从价层轨道的重叠情况考虑，一般两个2s轨道或两个2pz轨道之间的重叠比两个2px或两个2py大，即形成σ键的轨道重叠比形成π键的轨道重叠大，因此成键和反键π轨道间的能级间隔比成键和反键σ轨道间的能级间隔小。 根据这种分析，第二周期同核双原子分子的价层分子轨道能级顺序为 s－p混杂会使能级高低发生改变。s－p混杂是指当价层2s和2pz原子轨道能级相近时，由它们组成的对称性相同的分子轨道，能进一步相互作用，混杂在一起组成新的分子轨道。 有sp混杂的情况（B2、C2、N2） 无sp混杂成键示意图 （O2、F2、Ne2） 四、同核双原子分子： 电子在分子轨道上填充形成共价键（ 键， 键或 键等） 1、氟分子：F2 一个 键（ ）。氟分子中，由于反键作用很强，氟氟 键能很小（1.59 ），化学性质很活泼