第5篇 价键理论.pdfVIP

《结构化学》第五章 价键理论 Chapter 5. Valence Bond Theory 第五章目录 5.1 海特勒－伦敦处理H 的结果 2 5.1.1 H 的Schrödinger方程的变分求解结果 s 2 5.1.2 H 的完全态函数 t 2 n 5.2 价键理论的要点及对简单分子的应用 e 5.2.1 价键理论的要点 t 5.2.2 价键理论对简单分子的应用 n o 5.3 杂化轨道理论 C 5.3.1 杂化轨道理论要点 5.3.2 等性杂化轨道的主要类型 5.3.3 sp不等性杂化 教学目标 使学生了解化学键理论的三大流派之一的价键理论；对常 见多原子分子所包含的化学键能作出正确的判断，从而可推 测其几何结构和化学性质。 学习要点 ⑴ 研究原子或分子间相互作用力的化学键理论可分为三大 流派:一是分子轨道理论;二是价键理论;三是密度泛函理论。 并对前二个理论进行对比 n n 2 n ⑵中心原 sp 杂化和dsp 、d sp 杂化形成的分子轨道。 学时安排 学时 4学时 重要概念： 重要概念： H 的轨道态函数；完全态函数；共价键 2 成键的饱和性；成键的方向性；杂化； 杂化轨道；sp杂化；spd杂化；等性杂 化；不等性杂化 价键理论(VB)是历史上最早发展的化学键理论. 1927 年, Heitler和London首次用它处理H 分子的电子对键, 奠 2 定了近代价键理论的基础；后经Pauling和Slater加以发展， 引入杂化轨道概念，综合形成价键理论. VB法利用了化学家的概念, 将共价键视为电子配对形 成的定域键, 也称电子配对法. H 是VB法最容易处理的分 . 2 5.1 海特勒－伦敦处理H 的结果 2 H 的坐标 2 利用B.O.近似, H 分子中电子运动的Schrödinger方程如下: 2 H 的哈密顿算符为两个电子的动能，电子与 2 核的吸引能，电子与电子排斥能，核与核排斥能 之和。 5.1.1 H 的Schrödinger方程的变分求解 2 主要步骤: （1）写出尝试变分函数: H 分子有两个原子核A 、B和两个电子，当两个核远离 2 时，体系的基态就是两个氢原子。我们可以假定电 e1和核 A相结合，电 e2和核B相结合，两个原子间的相互作用能是 核间距rAB 的函数，当rAB 不断缩小时，它迅速地变为强烈的 排斥作用。 从计算看，这两个原子不会结合成稳定的分子。但是这 里我们忽略了另一种结构，即电