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分子结构和晶体结构.ppt

发布:2025-03-31约7.91千字共10页下载文档
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§5-3-3分子轨道的能级NOTE:MO法只适用于第一、二周期元素所组成的多原子分子。每种分子的每个分子轨道都有确定的能量;不同种分子的分子轨道的能量是不同的。对于第二周期的同核双原子分子的分子轨道能级有两种情况:1、O2,F2σ1sσ*1sσ2sσ*2sσ2pπ2pπ*2pσ*2peg:O2的形成过程:2O(1s22s22p4)→O2[(σ1s)2(σ*1s)2(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2p)4(π*2p)2]σ1sσ*1sσ2sσ*2sπ2pσ2pπ*2pσ*2peg:N2的形成过程:2N(1s22s22p3)→N2[(σ1s)2(σ*1s)2(σ2s)2(σ*2s)2(π2p)4(σ2p)2]5-4-4分子轨道理论的应用一、二周期其它元素01例如:H2+,Li2,He2,He2+是否存在?并指出它们各自成键的名称和数目?推测分子的存在和阐明分子结构022、描述分子结构的稳定性键级=(成键电子总数-反键电子总数)/2=净成键电子数/2一般来说,键级越多,键能越大,分子结构越稳定。例如:比较下列物质的结构稳定性:O2+O2O2-O22-O23-3、预言分子的顺磁性与反磁性分子磁性产生原因:分子中有未成对的单电子。例如:为什么O2是顺磁性的?§5-4多原子分子的空间构型价键理论的特征及应用;Example:CH4激发按价键理论C2s2p形成四个C-H键应不完全相同。实际测定→′正四面体形与实际不符。2p2s价键理论的局限性:NH3应形成三个N-H键,且键角为90°。实际测定1931年,Pauling以价键理论为基础,引进了“杂化轨道的概念”,建立了新的化学键理论——杂化轨道理论。按价键理论N2s2p与实际不符。原子成键时,在键合原子的作用下,价层中若干个能量相近的原子轨道,可以改变原有的状态,“混杂”起来并重新组合成一组新轨道。这个过程称为杂化(hybridization),形成的新轨道称为杂化轨道(hybridorbital);01形成的杂化轨道数目等于参加杂化的原子轨道的数目;02基本要点5-4-1杂化轨道理论总之,杂化后的轨道(3)杂化轨道的电子云分布更加集中,成键时轨道重叠程度更大,所以杂化轨道的成键能力比杂化前的成键能力强,形成的分子更稳定;(4)杂化轨道的空间构型确定分子的空间构型;●轨道的成分变了●轨道的能量变了●轨道的形状变了结果是更有利于成键!变了为了减小轨道间的斥力,杂化轨道在空间采取最大夹角分布。杂化轨道的类型杂化轨道类型spdf型:(n-2)f,(n-1)d,ns,npsp型:sp,sp2,sp31sp杂化同一原子内由一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化,称为sp杂化,杂化后组成的轨道称为sp杂化轨道。2sp型:ns,npspd型:(n-1)d,ns,np;ns,np,nd杂化轨道理论的要点yyyyxxxxyyyyyyyxxxxxxx+==-+===←+++++++++++++++_________sp杂化轨道动画2s2p杂化轨道的形成1.激发2.杂化过程示意以BeCl2分子的形成为例BeCl2分子的成键过程1+1-

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