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文档简介

1教学重点：1、价键理论量子力学变分法处理H2分子的过程2、价键理论的要点§3.4H2分子的结构和价键理论21、定核近似下H2的薛定谔方程§3.4.1价键法对H2的解3当两原子远离且无相互作用时，当电子1在A核附近，电子2在B核附近时，体系波函数为：当电子1在B核附近，电子2在A核附近时，体系波函数为：42、变分函数的确定将ψ1和ψ2线性组合，用来描述氢原子键合成分子后的电子状态，称为双电子键波函数。5式中3、变分法求得薛定谔方程的解6由于H11、H12、S12积分后仅是R的函数，所以E与R有关。做E-R曲线：74、H2的完全波函数电子除了空间的轨道运动之外，还有自身的自旋运动。完全波函数等于轨道波函数和自旋波函数的乘积。根据泡利原理，任意交换两个电子的坐标，体系的完全波函数应是反对称的。双电子自旋波函数有以下四种：对称波函数对称波函数非对称波函数对称波函数反对称波函数双电子体系的单重态和三重态9轨道部分：对称函数要求自旋部分必须是反对称的，即η=H2的完全成键波函数为：10轨道部分：要求自旋部分必须是对称的，即η=H2的完全反键波函数为：反对称函数11§3.4.2价键理论的要点1、电子自旋反平行配对成键如果A原子和B原子各有一个未配对电子，它们就可以互相以电子自旋反平行配对形成共价键，如果A原子和B原子各有两个或三个未成对电子，则可以互相以电子自旋反平行配对形成共价双键或共价参键。

122．共价键的饱和性一个原子的未配对电子，与另一个原子的未配对电子的自旋反平行配对成键，就不能再与第三个原子形成键。原子的未配对电子数就是它能形成共价键的数目。3．共价键的方向性不同原子轨道对称性不同，成键时轨道重叠程度随方向不同而有差异，而键的强度就有差异，重叠越大,键强度越大，分子越稳定。13价键理论和分子轨道理论是处理共价键的两个基本理论，以

H2为例对比说明。

1、数学处理选用的变分函数不同（1）价键理论以原子轨道作为基函数，确定变分参数。（2）分子轨道理论先将原子轨道进行线性组合成分子轨道，以分子轨道作为基函数进行变分法处理。§3.4.3价键理论(VB)和分子轨道理论(MO)的比较142、选用基函数不同，所得结果略有差异（1）价键理论：两个电子处于不同的轨道上，称为共价项（2）分子轨道理论：归一化得：共价项离子项强调相邻两个原子的作用强调整体性，认为电子是在分子核势场中运动15共价项离子项（3）差异分析在H2中，两个电子是为两个原子所共有的，所以它们同时出现在某一核附近的概率不为零，但也不应很大。在MO中，共价项与离子项各占50%，显然离子项过大，造成计算结果与实验值有一定差距。反之，VB理论忽略了离子项，也是造成它的计算结果不理想的原因。将VB法中加入离子项作为变分函数，所求结果较真实值更接近。163、价键理论与分子轨道理论的应用（2）MO理论能解释分子的电离及光谱等与单电子性质有关的问题及磁性。（1）VB法可以很好的说明分子的键角，几何构型等

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