第二章分子结构案例.pptVIP

3、??原子轨道有效组成分子轨道必须满足三条原则： 4、电子在分子轨道中的排布,遵循能量最低原理, 鲍林不相容原理和洪特 规则。 理 论 要 点 四、分子轨道理论---MO法 四、理 论要点 决定是否能成键 决定成键的效率 (1)?? 对称性匹配原则 (2)??? 能量近似原则 (3)??? 最大重叠原则 对称操作：旋转和反映（照镜子） Py和Py对称性匹配示意图 s和Px对称性匹配示意图 对称性匹配 对称性匹配原则 x + + - - y y x + + - y y + - x z + z s和 PZ x - + z z + - PZ 和 PX 对称性不匹配 对称操作：旋转和反映（照镜子） 对称性匹配原则 Py z PZ y y + - x z + - 对称性匹配原则 对称操作：旋转和反映（照镜子） 对称性不匹配 原子轨道线性组合成分子轨道的情况 A1 1S 2S 2Px 2Py 2Pz A2 1S 2S 2Px 2Py 2Pz 因此,原子轨道在线性组合成分子轨道时,仅需考虑以下几种情况: 四、分子轨道理论---MO法 两原子轨道以”头碰头”组合,则产生一个σ成键,一个σ*反键分子轨道: 四、分子轨道理论---MO法 两原子轨道以”肩并肩”组合则产生一个π成键,一个π*反键分子轨道: 四、分子轨道理论---MO法 分 子 轨 道 A1 1S 2S 2Px 2Py 2Pz A2 1S 2S 2Px 2Py 2Pz σ1s、 σ1s* σ2s、 σ2s* σ2px、 σ2px* π2py、π2py* π2pz、π2pz* 四、分子轨道理论---MO法 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz σ2Px σ*2Px π2Py、π*2Py π2Pz 、π*2Pz 1S 1S σ1S * σ1S 2S 2S σ2S * σ2S 轨道的能量相对高低？ 四、分子轨道理论---MO法 A1 A1 四、分子轨道理论---MO法 分子轨道的能量高低由几方面决定: 1) 参与组合的原子轨道自身能量的高低：例如:σ1S, σ1S* ＜σ2s 2) 原子轨道之间重叠的方式: σ2s＜σ2s* 3) 原子轨道之间重叠的多少：例如:σ2Px＜π2Py=π2Pz 4) 由于原子轨道组成分子轨道时,成键轨道和反键轨道与原子轨道的能量 差基本相同。由2p轨道组成σ2Px时能量降低的多,所以σ*2Px能量升高也 多.因此π*2Py=π*2Pz＜σ*2Px σ1S＜σ*1S＜σ2S＜σ*2S＜σ2Px＜π2Py=π2Pz＜π*2Px=π*2Pz＜σ*2Px 同核双原子的分子轨道图（一） O2 型 分 子 轨 道 图 同核双原子分子的分子轨道的能级图： 四、分子轨道理论---MO法 适用于O2 、F2 、Ne2 四、分子轨道理论---MO法 元 素 B C N O F Ne 2s-2p能量差 550 849 1196 1592 2084 2595 第二周期元素原子轨道的能量是随着核电荷数而变化的,核电荷数不 同,轨道能量不同,轨道能量差也不同。 能量差较小，因此2s与2px有可能线性组成分子轨道。 四、分子轨道理论---MO法 此时，同核双原子分子的分子轨道图为： σ1S＜σ*1S＜σ2S＜σ*2S ＜π2Py=π2Pz ＜π*2Px =π*2Pz＜σ*2Px ＜σ2P x ＜σ2P x σ1S＜σ*1S＜σ2S＜σ*2S＜π2Py=π2Pz＜σ2Px＜π*2Py=π*2Pz＜σ*2Px 这是因为： 2s a 2px a 2s b 2px b σ2s ? σ*2s ? σ2px ?σ*2px ? 同核双原子的分子轨道图（二） N2 型 分 子 轨 道 图 同核双原子分子的分子轨道的能级图： 适用于Li2 Be2 、B2、C2、N2 四、分子轨道理论---MO法 填充O2的分子轨道电子排布图，并说明O2 的磁性。 O (1S22S22P4) O (1S22S22P4) O2[KK(σ2S)2(σ*2S)2(σ2Px)2(π2Py)2 (π2Pz)2(π*2