三章共价键和双原子分子的结构化学.pptVIP

第三章 共价键和双原子分子的结构化学 3.1 化学键概述 3.2 结构和共价键的本质 3.3 分子轨道理论和双原子分子的结构 3.4 分子的结构和价键理论 3.5 分子光谱 3.6 光电子能谱 3.1化学键概述 ?分子：物质中独立地、相对稳定地存在并保持该化合物特征的最小微粒，是参与化学反应的基本单元。 空间结构: 原子在空间的排列 (核结构) 能级结构: 分子中电子的排列 (电子结构) ?原子相互吸引、相互排斥，以一定的次序和方式结合成分子。 处理分子结构问题的三个基本理论 价 键 理 论 (VB) Valence Bond 杂化轨道理论(HO) Hybrid Orbit 分子轨道理论(MO) Molecular Orbit 配位场理论 (LF) Ligand Field 晶体场理论（CFT） 3.2 (H2+ ）的结构和共价键本质 质谱和放电管光谱证明了H2+ 的存在，它是最简单的分子。 1.?? H2+的Schr?dinger Equation 双原子分子的振动-转动光谱 振动能级的改变必然伴随着转动能级的改变，每条振动谱带都由许多谱线组成。 振动和转动的总能量为： 1. H2分子的结构和理论处理 3.4 分子的结构和价键理论 ? =?a(1)+ ?b (2) + ?’ 耦合项 Ψ: 两个 H 原子无相互作用 选: 或 VB以AO为基函数→定域键 2. VBT: Heiter-London法，电子对理论 电子分属于不同的AO，称共价项 处理基态分子的性质， 几何构型，偶极矩，酸碱性，解离能 结果 3. MOT: 单电子近似，电子独立运动， 1 在A、B、2 场中运动，2在A、B、1 场中运动 电子1属于a或属于b, 电子2属于a或属于b, 电子 的状态 ≈ 在H+2的状态 MO以AO的LC为基函数→ 离域键 处理分子跃迁及激发态的性质 各状态Ψ的分布，能级的高低，分子光谱。 结果： 两电子处于同一AO中 另一AO无电子 电子分处于不同的AO中 称共价项 称为离子项 3.5 分子光谱 ?3.5.1.分子光谱简介: (1)分子光谱是把被分子吸收的光或由分子发射出来的光进行分光所得到的光谱。 (2)分子光谱与分子的运动和分子内部的运动密切相关。 分子的运动： 转动，平动 分子内部运动 原子核运动 ： 振动 电子运动 ：电子跃迁 ? 分子光谱→ 分子的转动，分子中原子的振动，分子中电子的跃迁。 分子状态→ 转动态、 振动态、电子状态 分子能量→ E = ER + Ev + Ee MO的标记与分类 一般MO： λ*g,u AO 下标： 宇称（中心反演）情况 g 偶对称 对称 u 奇对称 反对称 上角： 成键与反键（*）轨道 后面：构成MO的AO，或分子解离成原子的状态， MO总是与AO有关， 或是由某一AO变来，或是由某一AO为主构成。 (1)双原子分子MO的标记 MO σ π δ (2)分类： σ-MO： 沿键轴方向无节面的MO， 由σ对称性的AO沿键轴方向重迭而成。 特点：圆柱形对称，可以绕键轴自由旋转而不改变轨道符号和大小。 成键σ-MO-----σg 2S， Ψ2 S +Ψ2 S， 没有节面 反键σ-MO-----σu* 2S， Ψ2 S -Ψ2 S， 有节面 π-MO：沿键轴有一个节面的MO， 是由π对称性的AO线性组合而成， π-MO 轨道不能由S-AO形成。 成键π-MO ------πu 2Py， Ψ2py +Ψ2py