吉林大学结构化学—化学键.ppt

2.球极坐标下的Schrodinger方程 据：离域能=离域π健总能量 - 定域π电子能量 烯丙基离域能： 烯丙基阳离子离域能： 烯丙基阴离子离域能： 将 代入久期方程组，结合归一化条件： 对应的波函数为: 同理 1、光谱系列排列 第三章、络合物结构与配位场理论 一、d电子排布 。 2、18电子结构规则：大多数羰基配合物都有一个特点：每个金属原子的价电子数和它周围配体（一个CO配体一般提供2个价电子）提供的价电子数加在一起满足18电子结构规则。 例1：Fe有8个价电子(3d64s2),需要补充 个电子才满足18电子层结构,故和 个CO结合成 形状的羰基化合物。 (1)、定义：d电子从未分裂的d轨道Es能级进入分裂后的d轨道时所产生的总能量下降值。 其中，mˊ为d轨道未分裂前的成对电子数，nˊ为d轨道分裂后的成对电子数；m为eg能级上的电子数，n为t2g能级上的电子数。 3、晶体场稳定化能(CFSE) (2)、晶体场稳定化能计算： 例：试分析下面络合物的未成对电子数和磁性： (a) Mn(H2O)62+ (b) Fe(CN)64- (c) FeF63- 解：(a) Mn(H2O)62+ H2O中间场 高自旋 d5（t2g）3（eg）2 未成对电子数n=5, 磁性： (b) Fe(CN)64- CN-强场 低自旋 d6 （t2g）6（eg）0 未成对电子数n=0, 磁性： (c) FeF63- F-弱场 高自旋 d5（t2g）3（eg）2未成对电子数n=5, 磁性： 例：求算下列离子的配位场稳定化能( LFSE，以△0为单位)。(a) Mn(H2O)62+ (b) Fe(CN)64- (c) Co(NH3)63+ 解：(a) Mn(H2O)62+ 高自旋态，d5, 电子排布 (b) Fe(CN)64- ,低自旋态，d6, 电子排布： (d) Co(NH3)63+ ,低自旋态， d6,电子排布 ： * 第一章 量子力学基础和原子结构 一、测不准关系及应用P9 (1)内容：海森保指出：具有波粒二象性的微观离子（如电子、中子、质子等），不能同时具有确定的坐标和动量，它们遵循“测不准关系”： （y、z方向上的分量也有同样关系式） 例1．根据测不准原理，微观粒子的运动 ( ) (A) 不能确定坐标 　　(C) 不能有确定的动能 (B) 不能有确定的动量 (D) 不能同时确定坐标和动量 例2.质量为0.05kg的子弹，运动速度为300m·s-1，如果速度的不确定程度为其原来运动速度的0.01%，则其位置的不确定程度是多少？ 不确定程度的数量级和宏观比起来很小，这可以忽略不计。 解： 二、波函数 1、波函数的物理意义。P11 2、品优波函数（合格或标准波函数）要满足的条件：连续，单值，有限（即平方可积）。 4、求几率 3、求归一化因子 :体系在时间t，出现在空间某点（x，y，z）附近 的几率。 :体系在时间t，出现在空间某点（x，y，z）附近的 几率密度。 已知波函数 ，问坐标x在0到1间的几率等于多少？ 解：归一化因子 几率 5、厄米算符及其性质。 定义：算符对于满足合格条件的任意两波函数都有下式成立 a、厄米算符的本征值为实数。 b、同一厄米算符属于不同本征值的本征函数相互正交;而属于同一算符的相同本征值的本征函数不一定会正交。 正交 性质： 三、一维势箱 波函数 能量 1、求力学量平均值 例1．试求一围势箱中的粒子 （1）当n取3时，求粒子所处的的能级。 （2）动量的平均值 （3）在箱子的左端 1/4区域内找到粒子的几率 (1)能级 解：一维势箱中运动的粒子 (2) （3） 例2.若一粒子在一立方箱中，则 　的能量范围内，有多少个能级，多少个状态？ ，其中nx、ny、nz为正整数 共有6个能级17个态 1.原子单位制（a.u.） Schrodinger方程 四、单电子原子体系 直角坐标与球极坐标 几个力学量算符 3.定态Schrodinger方程 4.变量分离法 R（r）方程： 勒让德方程 Θ(θ)方程： Φ(φ)方程： (1).主量子数（n） ①决定单电子原子中能量的大小 ②决定简并态的个数： ③决定总节面数： 5.四个量子数 (2).角量子数 ①决定轨道角动量的大小,即轨道的形状 ②决定轨道磁矩 ③决定角向节面数： (3).磁量子数m ①决定轨道角动量在z轴方向上的分量的大小，即空间取向 ②决定轨道磁矩在z轴方向上的分量 ③决定φ因子节面数为m个 (4).自旋磁量子数（ms）与自旋量子数s ②自旋量子数s决定电子自旋角动量绝对值