3-2分子轨道理论和双原子分子结构.PPT

习题： 1. 写出O2+， O2 ， O2-和O22-的键级、键长长短次序及磁性。 解：以O2为例进行分析如下： 2.按分子轨道理论写出NF+, NF和NF-基态时的电子组态,说明它们的键级、不成对电子数和磁性。 解： NF+, NF和NF-分别是的等电子体它们的基态电子组态、键级、不成对电子数和磁性等情况如下 “粒子” 基态电子组态 键级 不成对电子数 磁性 NF+ 2.5 1 顺磁 NF 2 2 顺磁 NF- 1.5 1 顺磁 3. OH分子于1964年在星际空间发现. 试按分子轨道理论只用O原子的2P轨道和H原子的1s轨道叠加,写出其电子组态. 在哪个分子轨道中有不成对电子? 此轨道是由O和H的原子轨道叠加形成,还是基本上定域于某个原子上？ 已知OH的第一电离能为13.2eV,HF为16.05 eV,它们的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能(15.8eV和18.6eV)的差值相同,为什么? 解:(1) H原子的1s轨道和O原子的2pz轨道满足对称性匹配、能级相近（他们的能级都约为-13.6ev)等条件，可叠加形成 分子轨道。OH的基态价电子组态为 。 实际上是O原子的 ，而 实际上是O原子的 或 。因此OH的基态价电子组态亦可写为 ， 和 是非键轨道，OH有两对半非键电子，键级为1。 （2）在1?轨道上有不成对电子。 （3） 1?轨道基本上定域于O原子上。 （4）OH和HF的第一电离能分别是电离它们的1?电子所需要的 最小能量，而1?轨道是非键轨道，即电离的电子是有O和F提供的非键电子，因此，OH和HF的第一电离能差值与O原子和F原子的第一电离能差值相等。 这种既考虑共享项，又考虑离子项的方法—分子轨道理 论方法。该方法比较全面，但较复杂；而价键理论方法 比较直观，且简便些，化学工作者较喜欢。 其键级为： 键级= （成键电子数-反键电子数） 键级越大，两原子核之间电子云的密度越大，原子结合越紧密。 则相应键的键长越短。 该体系有两个三电子 键，故为顺磁性 微粒 O2+ O2 O2- O22- 键长次序 键级 磁性 2.5 2 1.5 1 O2+ O2 O2- O22- 顺磁 顺磁 顺磁 反磁 不成对电子数 1 2 1 0 * * 第三章 双原子分子结构 分子结构主要讨论的是化学键：原子之间的化学力—— 原子与原子间的某种强烈相互作用。 典型的化学键：离子键——静电相互作用 共价键——轨道间的相互作用 金属键——自由电子与原子或离子间相互作用 本章主要讨论共价键。共价键理论——VB理论 MO理论 MOT理论 由于分子结构的复杂性，往往对分子模型进行数学处理 时，一般采用近似方法。 §3-1 H2+的结构和共价键的本质 H2+是双核单电子体系，是最简单的分子。 量子力学研究H2+的结构是分子轨道理论的基础。 一、 H2+的 方程： . + + R a b e 采用定核近似 也可采用原