分子轨道理论课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第六章 化学键与分子结构,6.2.3,分子轨道理论,第六章 化学键与分子结构6.2.3 分子轨道理论www.,1,1,不能解释有的分子的结构和性质,2,不能解释,H,2+,的稳定存在,:,(HH),+,分子轨道理论的崛起,价键理论的局限性,根据价键理论，氧分子中有一个,键和一个,键，其电子全部成对。但经磁性实验测定，氧分子有两个不成对的电子，自旋平行，表现出顺磁性。,能成功地说明许多分子的结构和反应性能,1不能解释有的分子的结构和性质 2不能解释H2+的稳定存在:,2,1)分子轨道的基本要点,分子轨道是原子轨道的线性组合。成为LCAO-MO.,轨道数目守恒。有几条原子轨道，就可以组合成几条分子轨道。,把分子作为一个,整体,，电子在整个分子中运动。分子中的每个电子都处在一定的分子轨道上，具有一定的能量。,分子中电子的分布和在原子中分布相同：遵守泡里不相容原理、能量最低原理和洪特规则。,电子进入分子轨道后，若体系能量降低，即能成键。,分子轨道由,原子轨道组合,而成，其数目等于原子轨道数目之和，组合遵守对称性原则。,1)分子轨道的基本要点分子轨道是原子轨道的线性组合。成为LC,3,对称性原则,所谓对称性原则是指只有对称性相同的原子轨道才能有效组合成分子轨道。,当原子轨道的波函数有正、负号之分，波函数同号的原子轨道相重叠，原子核间的电子云密度增大，形成的分子轨道能量比此前各原子轨道的能量都低，为成键分子轨道；,波函数异号的原子轨道相重叠时，核间电子云密度减小，形成的分子轨道能量高于原来的原子轨道，为反键分子轨道。,对称性原则 所谓对称性原则是指只有对称性相同,4,2）分子轨道的类型-,轨道和,轨道,s-s,原子轨道的组合,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,+,+,+,n,s,n,s,n,s,*,n,s,能量,n,s,*,n,s,1s 1s,*,n,s,n,s,A.O M.O A.O,能量,例,H,2,2）分子轨道的类型-轨道和轨道s-s原子轨道的组合+,5,p-p原子轨道的组合,_,_,+,能量,n,p,x,n,p,x,_,+,_,+,_,+,_,+,_,+,_,_,+,+,+,+,n,p,x,+,+,_,-,_,+,_,_,_,+,+,+,_,_,+,+,+,+,_,+,+,n,p,z,n,p,z,_,+,+,_,能量,*,n,p,z,n,p,z,-,对含键轴,平面反对称,沿键轴,对称,反键轨道,电子,轨道,能,量,成键轨道,能,量,反键轨道,电子,轨道,成键轨道,n,p,x,*,n,p,x,*,n,p,z,n,p,z,p-p原子轨道的组合_+能量npx npx,6,3）分子轨道的近似能级图,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能,量是不同的，可通过光谱实验确定。,3）分子轨道的近似能级图每种分子的每个分子轨道都有确定ww,7,O,2,、F,2,分子，分子轨道的能级,1s,2,2s,2,2p,5,F,电子分布式,F,2,(,1s),2,(,*,1s),2,(,2s),2,(,*,2s),2,(,2p,x,),2,(,2p,y,),2,(,2p,z,),2,(*,2p,y,),2,(,*,2p,z,),2,F,2,分子轨道式,FF,分子结构式,O2、F2分子，分子轨道的能级1s22s22p5F 电子分布,8,第一、二周期同核双,原子分子,(,除,O,2,、,F,2,外,),的分子轨道能级,1s,2,2s,2,2p,3,N,电子分布式,N,2,(,1s),2,(,*,1s),2,(,2s),2,(,*,2s),2,(,2p,y,),2,(,2p,z,),2,(,2p,x,),2,N,2,分子轨道式,NN,价键结构式,分子结构式,N,N,第一、二周期同核双原子分子(除O2、F2外)1s22s22p,9,4）分子轨道理论的应用示例,推测分子的存在和阐明分子的结构,4）分子轨道理论的应用示例推测分子的存在和阐明分子的结构w,10,11,12,描述分子的结构稳定性,注意：键级只能粗略估计分子稳定性的相,对大小，实际上键级相同的分子稳,定性也有差别。,键级,分子中净成键电子数的一半,一般来说,键级越大,键能越大,分子越稳定。,2-2,2,=0,1-0 1,2 2,=,2-0,2,=1,10-4,2,=3,描述分子的结构稳定性注意：键级只能粗略估计分子稳定性的相键级,13,预言分子的磁性,顺磁性,是指具有未成对电子的分子在磁场中顺磁场方向排列的性质具有此性质的物质,顺磁性物质,反磁性,是指无未成对电子的分子在磁场中无顺磁场方向排列的性质具有此性质的物质,反磁性物质,预言分子的磁性顺磁性是指具有未成对电子的分子在磁场中顺磁,14,例,O,2,1s,2,2s,2,2p,4,O,电子式,O,2,KK,(,2s),2,(,*,2s),2,(,2p,x,),2,(,2p,y,),2,(,2p,z,),2,(*,2p,y,),1,(,*,2p,z,),1,O,2,分子轨道式,O,O,价键结构式,1,个,键,、,2,个三电子,键,O,2,为顺磁性物质,例 O21s22s22p4O 电子式O2KK(2s)2O,15,例题,列出下列物质稳定性从大到小的顺序：,O,2,+,、O,2,、O,2,-,、O,2,2-,、O,2,3-,例题列出下列物质稳定性从大到小的顺序：www.themega,16,讨论1：配合物稳定性与键型关系,稳定性,:,内轨型,外轨型,10,31.3,内轨型,dsp,2,Ni,(,CN,),4,2,外轨,17,讨论2：配合物磁性与键型关系,讨论2：配合物磁性与键型关系www.themegallery,18,习题：已知 FeF63-的磁矩为5.9B,Fe(CN)63-的磁矩为1.73B，试判断两种物质的杂化轨道，配离子的空间构型，属于内轨型还是外轨型，估计其稳定性的高低。,习题：已知 FeF63-的磁矩为5.9B,Fe(C,19,