第05章多原子分子的结构与性质1

1、山东理工大学山东理工大学1多原子分子的结构与性质第 5 章山东理工大学山东理工大学2山东理工大学山东理工大学3山东理工大学山东理工大学4山东理工大学山东理工大学5山东理工大学山东理工大学6山东理工大学山东理工大学7用用VSEPRVSEPR方法判断原子方法判断原子A A周围配位体和孤对电子对的空间排布周围配位体和孤对电子对的空间排布山东理工大学山东理工大学8山东理工大学山东理工大学9 对双原子分子，无论用对双原子分子，无论用MO法，还是用法，还是用VB法处理，都法处理，都是双中心的，在多数情况下，可以得到一致的结论是双中心的，在多数情况下，可以得到一致的结论.（当（当然也有不一致的情况。例如：对

2、然也有不一致的情况。例如：对O2的顺磁性，的顺磁性，VB法就无法就无法解释，而法解释，而MO法则是自然的结果。）法则是自然的结果。） 而对多原子分子，用而对多原子分子，用MO法与法与VB法处理，则模式图法处理，则模式图象完全不一样了，象完全不一样了，VB法仍是双中心的，而法仍是双中心的，而MO法则是多法则是多中心的，即分子轨道（分子中单电子的波函数）原则上是中心的，即分子轨道（分子中单电子的波函数）原则上是遍及分子中所有原子的。这就是通常所说的正则分子轨道遍及分子中所有原子的。这就是通常所说的正则分子轨道或离域分子轨道。或离域分子轨道。山东理工大学山东理工大学10 原则上讲，凡是原则上讲，凡是

3、VB法能解决的问题，法能解决的问题，MO法都可法都可解决，反之则不一定。但因解决，反之则不一定。但因MO法与经典键模式不一法与经典键模式不一致，不习惯使用，特别是对多原子分子。所以现在对致，不习惯使用，特别是对多原子分子。所以现在对VB也进行了很多改进、发展。其中最早的发展就是也进行了很多改进、发展。其中最早的发展就是杂化轨道理论杂化轨道理论（仍属于价键理论的范畴）（仍属于价键理论的范畴）山东理工大学山东理工大学11山东理工大学山东理工大学12山东理工大学山东理工大学13山东理工大学山东理工大学14山东理工大学山东理工大学15山东理工大学山东理工大学16spsp2sp3dsp2dsp3dsp3

4、d2sp3s , pxs , px , pys , px , py , pzdx2-y2 , s , px , py dz2 , s , px , py , pzdx2-y2, s , px , py , pzdz2, dx2-y2, s , px , py , pz山东理工大学山东理工大学17pbsaiii1*dii122iiba0*djiji 山东理工大学山东理工大学18所以：所以：xps32311同理：同理：yxpps2161312yp213xps6131例：由由 s, px , py 组成的组成的 sp2 杂化轨道杂化轨道1，2，3 ，当，当1极大值方向极大值方向 和和 x 轴平行，由

5、等性杂化概念可知每一轨道轴平行，由等性杂化概念可知每一轨道 s 成分占成分占 1/3 （1个个 s 分分 在在 3 个个 sp2 中中 ），故组合系数为），故组合系数为 )31,313/12iiaa，（；其余2/3成分全由成分全由p 轨道组成，因与轨道组成，因与 x 轴平行，与轴平行，与 y 轴垂直，轴垂直，py没有贡献，全部为没有贡献，全部为px 。可以验证可以验证,321满足正交、归一性满足正交、归一性3232xy300 300030cos32030cos32030sin32山东理工大学山东理工大学19山东理工大学山东理工大学20）（1 0cos23cos2521cos23cos3221c

6、os23cos2ijjiijjiji0cos23cos253ijijji山东理工大学山东理工大学21OH2scpcpcyx21179. 061. 0scppcyoxob2125.52sin25.52cosscpcpcyx21179. 061. 012221cc079. 061. 022212212ccc80. 021c89. 01c20. 022c45. 02csppyxa45. 070. 055. 0sppyxb45. 070. 055. 0scppcyoxoa2125.52sin25.52cos山东理工大学山东理工大学22cos0cos105 .104cos1o20. 020. 022c4

7、5. 02c80. 0121c89. 01c山东理工大学山东理工大学233NH03.107cos)1(o23.0spsp48. 088. 023. 077. 0键spsp56. 083. 031. 069. 0孤山东理工大学山东理工大学24山东理工大学山东理工大学25(a)(b)图图 5.3 NC2H4 三元环中的弯键三元环中的弯键(a) 电子密度差值图电子密度差值图(b) 轨道叠加图轨道叠加图山东理工大学山东理工大学26山东理工大学山东理工大学27山东理工大学山东理工大学28山东理工大学山东理工大学29dcbassss111121dcbassss111121dcbassss111121dcbassss111121山东理工大学山东理工大学30dcbassssss111121dcbassssss111121*dcbaxxssssp111121dcbaxxssssp111121*dcbayyssssp111121dcbayyssssp11112