分子轨道理论

1、关于分子轨道理论第一张，PPT共十六页，创作于2022年6月不能解释某些分子的结构和性质。价键理论的局限性如 O2OO2s2s2p2pOO 根据价键理论， O2中有一个键和一个键，其电子全部成对。但经磁性实验测定，氧分子有两个未成对电子，自旋平行，表现出顺磁性。 为了解释此现象，于是产生了分子轨道理论。O=O 第二张，PPT共十六页，创作于2022年6月6-4-1 分子轨道理论的基本要点分子轨道由原子轨道组合而成，其数目等于原子轨道数目之和。 分子中电子的分布和在原子中分布相同：遵守泡利不相容原理、能量最低原理和洪德规则电子进入分子轨道后，若体系能量降低，即能成键，反之，则不能成键。把构成分子

2、的各个原子的原子核作为分子的骨架，电子分布在骨架附近的各个分子轨道上，每个分子轨道都具有一定的能量.第三张，PPT共十六页，创作于2022年6月6-4-2分子轨道的形成6-4-2 分子轨道的形成1. s-s原子轨道的组合+_+ns ns ns*ns能量ns*ns成键轨道能量沿键轴对称分布轨道, 电子反键轨道能量1s 1s*1s1sA.O M.O A.O能量例 H2H2分子轨道的电子排布式：H2(1s)2第四张，PPT共十六页，创作于2022年6月2. p-p原子轨道的组合*npx成键轨道能量轨道电子沿键轴对称反键轨道成键轨道轨道电子对含键轴平面反对称反键轨道npx*npx*npznpz_+能量

3、npx npx_+_+_+_+_+_+npx+_-_+_+_+_+npZ npZ_+_能量*npznpz-第五张，PPT共十六页，创作于2022年6月6-4-3 分子轨道的能级每种分子的每个分子轨道都有确定的能量,即有确定的能级;不同种分子的分子轨道能量是不同的;分子轨道能量可通过光谱实验确定(PES)。 第六张，PPT共十六页，创作于2022年6月O2、F2分子的分子轨道能级图2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2p2pA.O M.O A.O1s*1s2s*2s2px2py=2pz*2py=*2pz*2px能量第七张，PPT共十六页，创作于2022年6月2p能量例F22s

4、2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2pA.O M.O A.OF2(1s)2(*1s)2 (2s)2 (*2s)2 (2px)2 (2py)2 (2pz)2(*2py)2 (*2pz)2F2分子轨道式1s22s22p5F 电子分布FF 分子结构式第八张，PPT共十六页，创作于2022年6月2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2p2pA.O M.O A.O1s*1s 2s *2s2py=2pz 2px*2py=*2pz *2px 能量第一、二周期同核双原子分子(除O2、F2外)的分子轨道能级第九张，PPT共十六页，创作于2022年6月能量A.O M.O A.O

5、1s1s2s2s2p2p2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s例 N2N2(1s)2 (*1s)2 (2s)2 (*2s)2 (2py)2 (2pz)2 (2px)2 N2 分子轨道式1s22s22p3N 电子分布NN 价键结构式分子结构式N N第十张，PPT共十六页，创作于2022年6月6-4-4 分子轨道的应用推测分子的存在和阐明分子的结构H2+Li2分子轨道能级示意图分子轨道式H2+(1s)1Li2KK(2s)2价键结构式H H+Li - Li键的名称单电子键键(一般)是否存在存在存在1s 1s*1s1s1s 1s*1s1s*2s2s2s 2s第十一张，PPT共十六页，创作于2022年

6、6月Be2Ne2分子轨道能级示意图分子轨道式Be2KK(1s)2(*1s)2Ne2KK(2s)2 (*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2 (*2py)2(*2pz)2 *2px是否存在不存在不存在1s 1s*1s1s*2s2s2s 2s2p2s2s2s2p*2p*2p*2s第十二张，PPT共十六页，创作于2022年6月He2He2+分子轨道能级示意图分子轨道式He2(1s)2(*1s)2He2+(2s)2(*1s)1价键结构式He He+键的名称三电子键是否存在不存在存在1s 1s*1s1s1s 1s*1s1s第十三张，PPT共十六页，创作于2022年6月描述分子的结构稳定性键级分子中净成键电子数的一半净成键电子数成键轨道电子数反键轨道电子数键级= =22分子He2H2+H2N2键级键能(kJmol-1)02564369462-22=01-0 12 2=2-02=110-42=3一般来说,键级越大,键能越大,分子越稳定。注意：键级只能粗略估计分子稳定性的相对大小，实际上键级相同的分子稳定性也有差别。第十四张，PPT共十六页，创作于2022年6月预测分子的磁性顺磁性有未成对电子的分子，在磁场中顺着磁场方向排列的性质。具有此性质的物质顺磁性物质