(77)-6.5分子轨道理论（二）

$

分子轨道理论（二）

1.分子轨道能级图2.分子轨道中电子排布3.键级目录决定分子轨道能级的因素1、参与组合的原子轨道本身能量的高低2、原子轨道之间重叠的多少第二周期元素包括的能级：1s、2s、2p能级一、分子轨道能级图第二周期各元素的原子轨道能级数据kJ·mol-1元素E1sE2sE2pLi-6259-525―Be-11678-905―B-119026-1352-551C-28342-1876-1080N-39364-2467-1246O-52354-3123-1535F-67181-3871-1797能量差值>1500kJ/mol根据元素各自的2s、2p轨道能量差不同，将形成的同核双原子分子的分子轨道能级顺序分为两种。能量差值<1500kJ/molO2和F2:2s和2p轨道间互不影响，仅两原子的s-s和p–p轨道的线性组合

其中π2py和π2pz或π﹡2py和π﹡2pz分子轨道的能量，称为简并轨道。相同顺序：σ1s＜σ﹡1s＜σ2s＜σ﹡2s＜σ2Px＜

π2Py＝π2Pz＜π﹡2Py＝π﹡2Pz＜σ﹡2Pxs-s:

σ1s,σ﹡1s,σ2s,σ﹡2sp-p:

σ2Px,σ﹡2Px,π2Py,π2Pz,π﹡2Py,π﹡2Pz1S1S2S2S2P2Pσ1Sσ2S*σ2Sσ1S*σ2Pxσ2Px*π2Pyπ2Pzπ*2Pzπ*2PyOOO2Li2

、Be2

、B2

、C2

、N2:2s和2p轨道间相互影响，使σ2px分子轨道能量超过π2py和π2pz分子轨道，顺序：σ1s＜σ﹡1s＜σ2s＜σ﹡2s＜π2Py＝π2Pz

＜σ2Px＜π﹡2Py＝π﹡2Pz＜σ﹡2Px1S1S2S2S2P2Pσ1Sσ2S*σ2Sσ1S*σ2Pxσ2Px*π2Pyπ2Pzπ*2Pzπ*2PyNN1s22s22p31s22s22p3N2电子填入分子轨道的要求

1、尽量先占据能量最低的轨道,低能级轨道填满后才进入能级较高的轨道。

2、每条分子轨道最多只能填入2个自旋相反的电子。

3、分布到等价分子轨道时总是尽可能分占轨道。Pauli不相容原理能量最低原理Hund规则二、分子轨道中电子的排布例题(只讨论同核的）

(1)H2+

H1sH1sσ1sσ*1sE图1

氢分子轨道H2+(σ1s)1

(2)He2

He1sHe1sσ1sσ*1sHe2[(σ1s)2(σ*1s)2]。成键分子轨道和反键分子轨道各填满两个电子，使成键轨道降低的能量与反键轨道升高的能量相互抵消，能量的净变化为零，因此，两个He原子不能形成稳定的He2分子。1S1S2S2S2P2Pσ1Sσ2S*σ2Sσ1S*σ2Pxσ2Px*π2Pyπ2Pzπ*2Pzπ*2PyNN1s22s22p31s22s22p3N2

(3)N2

N2分子轨道式[(σ1s)2(σ﹡1s)2

(σ2s)2(σ﹡2s)2(π2Py)2(π2Pz)2(σ2Px)2

],

即[

KK(σ2s)2(σ﹡2s)2

(π2Py)2(π2Pz)2(σ2Px)2

]两个π键一个σ键1S1S2S2S2P2Pσ1Sσ2S*σ2Sσ1S*σ2Pxσ2Px*π2Pyπ2Pzπ*2Pzπ*2PyOOO2

(4)O2

[KK(σ2s)2(σ﹡2s)2(σ2Px)2(π2Py)2(π2Pz)2(π﹡2Py)1(π﹡2Pz)1]两个3电子π键顺磁性：分子中存在单电子

三、

键级

一般来讲，键级越大，所形成的键越稳定。H2：成键电子数为2，无反键电子，故键级＝(2－0)/2＝1。He2:分子轨道电子排布式He2[(σ1s)2(σ*1s)2]，键级＝(2－2)/2＝0，不形成共价键。N2:分子的