知识点6-分子轨道理论要点.pdf

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1、 第二章 分子结构 第五节 分子轨道理论 2.5.1 分子轨道理论的要点 O2的的Lewis 结构式：结构式： : O = O : . . . . VB法表示法表示O2的的成键过程成键过程: O 2s2 2px1 2py1 2pz2 | | O 2s2 2px1 2py1 2pz2 均显示均显示O2的所有电子已成对的所有电子已成对, 应为应为“逆磁”“逆磁” 分子分子，实际是，实际是“顺磁”“顺磁” 分子分子。 1930年，由年，由美国美国Mulliken和德国的和德国的Hund提出提出 “分子轨道法”“分子轨道法”(MO)。 MO法法强调强调分子中的电子在整个分子中的电子在整个分子中分子中运

2、动，运动， 是“是“非定域键非定域键” 。而。而Lewis 理论和理论和VB法的共法的共 价键局限于成键两原子之间，是“价键局限于成键两原子之间，是“定域键定域键”。”。 分子轨道理论的分子轨道理论的要点要点 1a2b = cc cc 12 ，原子轨道， ，系数 2. 分子轨道是由原子轨道线性组合而成。分子轨道是由原子轨道线性组合而成。 1a2b = cc 1. 分子中的电子在分子轨道中运动分子中的电子在分子轨道中运动，其，其运动状态运动状态用用 表示表示， 称为称为分子轨道。分子轨道。 ：成键分子轨道；：反键分子轨道。 3. 原子轨道组合方式不同原子轨道组合方式不同，可将，可将分子轨道分为分

3、子轨道分为轨道与轨道与轨道。轨道。 s轨道与轨道与s轨道线性组合轨道线性组合成成s和和 s* s * s s s 节面 p轨道与轨道与p轨道的轨道的线性组合，分线性组合，分两种方式：“头碰头”和“肩并肩”两种方式：“头碰头”和“肩并肩”。 “头碰头”“头碰头”： “肩并肩”：“肩并肩”： z 2p z 2p 2pz 2pz 分子轨道分子轨道有通过键轴的节面。有通过键轴的节面。 4 4. .原子轨道原子轨道线性组合遵循三原则：线性组合遵循三原则： 能量相近 能量相近 对称性匹配对称性匹配 最大重叠最大重叠 能量相近原则：决定成键效率高低能量相近原则：决定成键效率高低 原子轨道能量原子轨道能量kJ

4、.mol-1： H E1s -1318 Cl E3p -1259 Na E3s -502 O E2p -1322 H与与Cl或或O形成分子轨道形成分子轨道： H-Cl H-O-H 而而Na与与H 、Cl或或O不形成共价键不形成共价键，只形成离子键只形成离子键。 设设x轴为轴为 键键轴：轴： s 、 px 对于对于键轴所在平面键轴所在平面呈呈对称分布对称分布; 而而py、 pz 对于对于键轴所在平面键轴所在平面呈反对称呈反对称分布分布; s 与与 s (H-H), s 与与 px (H-Cl), px 与与 px (Cl-Cl) 对称性匹配，能形成对称性匹配，能形成 分子分子轨道轨道； py 与

5、与 py (N-N), pz与与 pz (N-N)对称性匹配，对称性匹配， 能形成能形成 分子分子轨道轨道 ； px 和和 py(或或 pz )对称性不匹配，不能形成对称性不匹配，不能形成 分子分子轨道轨道 。 对称性对称性匹配：匹配： 波函数的波函数的角度分布图角度分布图( (剖面图剖面图) ) 原子轨道最大重叠原子轨道最大重叠原则原则: 决定决定共价键有明确方向共价键有明确方向 重叠越大，电子云重叠越大，电子云（几率密度几率密度）在）在两核间区域两核间区域 ，成键越稳定。，成键越稳定。 5. 5. 电子在分子轨道中填充的原则：电子在分子轨道中填充的原则： 最低能量原理最低能量原理 Pauli 不相容原理不相容原理 Hund 规则规则