厦门大学结构化学精品课程 - 第三章 双原子分子结构与化学键理论.pdf

第三章双原子分子结构与化学键理论 Chapter 3. The Structure of Diatomic Molecules and Chemical Bond Theory 第三章目录 s 3.1 分子轨道理论(MO) t 3.1.1 H2+ 的Schrödinger方程与B.O.近似 n 3.1.2 变分原理及其证明 e 3.1.3 H2+ 的Schrödinger方程的变分求解 t n 3.1.4 共价键的本质 o 3.1.5 分子轨道理论要点 C 3.1.6 分子轨道的类型 3.1.7 双原子分子的轨道能级与电子组态 3.2 价键理论(VB) 3.2.1 H 的Schrödinger方程的变分求解 s 2 t 3.2.2 电子配对法的量子力学基础 n 3.2.3 原子轨道的杂化 e 3.3 双原子分子的光谱项 t n 3.3.1 非等价组态的谱项 o 3.3.2 等价组态的谱项 C 关键词超连接 H2+ 对称性匹配 反对称自旋波函数 B.O.近似 能级相近 单重态和三重态 变分原理 轨道最大重叠 杂化轨道 线性变分法 弯键 轨道最大成键能力 成键轨道 σ轨道 等性杂化与不等性杂化 反键轨道 π轨道 分子谱项 分子轨道等值面图 δ轨道 分子轨道网格图 键级 电子云等值面图 顺磁性 电子云网格图 异核双原子分子 电子云密度差图 价键理论(VB) 分子轨道理论(MO) 电子配对法 LCAO-MO 对称自旋波函数 3.1 分子轨道理论(MO) 分子轨道理论是原子轨道理论在分子体系中的自然推 广, R.S.Mulliken 由于建立和发展分子轨道理论荣获1966年 诺贝尔化学奖. 讨论分子轨道理论不妨从单电子分子H2+起步, 我们学 习用一种近似解法——变分法来求解H2+ 的Schrödinger方程. 3.1.1 H2+ 的Schrödinger方程 H2+ 是一个三质点体系 , 借助于定核近似 ( Born- Oppenheimer 近似或B.O. 近似) , 可以只写出其中电子的 Schrödinger方程. H2+ 的电子Schrödinger方程 ⎡ h2 2 e2 e2 e2 ⎤ ⎢− ∇ − − + ⎥ψ Eψ 2m