大连理工大学无机化学第五版第九章分子结构.ppt

第九章 分子结构 价电子与Lewis结构 路易斯理论的局限性 路易斯理论的局限性 §9.2 价键理论 s轨道—p轨道 HF的生成 §9.5 分子轨道理论 3. 原子轨道组合方式不同，将分子轨道分为σ轨道与π轨道。 s型分子 轨道 s型分子 轨道 s型分子 轨道 p型分子轨道 p型分子轨道 ① 能量相近原则 ②最大重叠原则 ③对称性匹配原则 9.5.3 离域?键 §9.6 键参数 9.6.2 键能 9.6.3 键长 9.6.4 键角 9.6.5 键矩与部分电荷 本章作业 P297-298 2、4、7、13 根据分子轨道的对称性，将分子轨道分为?型分子轨道和?型分子轨道。?型分子轨道关于键轴是园柱形对称的，?型分子轨道关于包含键轴的平面是反对称的。 关于键轴园柱形对称绕键轴旋转任意角度，图形不变，符号也不变。 + - - + 包含键轴的平面反对称 图形关于平面成镜象，但符号相反。 两个ns轨道形成二个σ型分子 轨道 + + + + + + - + - 反键分子轨道 成键分子轨道 两个np轨道头碰头形成二个σ型分子 轨道 - + - - + + - + - - + + + - - 反键分子轨道 成键分子轨道 s、p轨道头碰头形成二个s型分子 轨道 + + + - - + - + + + + - - 反键分子轨道 成键分子轨道 - + - + + + - - + - + - + + - - (1) 两个np轨道肩并肩形成二个p型分子轨道 - + + + + - - - + - - - + - - + + - + + - - + + d - p p (2) p+d 肩并肩形成二个p型分子轨道 4. 原子轨道线性组合遵循三原则： ? 能量相近 ? 对称性匹配 ? 最大重叠 只有能量相近的原子轨道才能有效地组成分子轨道，而且能量愈相近愈好。 y1 y2 MO AO AO 如果两个原子轨道能量相差很大，则不能组成有效的分子轨道。 y1 y2 MO AO AO b b 两个原子轨道的重叠程度愈大，形成的成键分子轨道的能量相对于原子轨道的能量降低得愈显著，成键效应愈强，形成的化学键也愈牢固。 - + + + + - + + - 在核间距一定时，从不同方向重叠的面积不同，为了满足最大重叠，导致共价键有方向性。 dt1 dt2 只有相对于键轴有相同对称性的原子轨道才能有效地形成分子轨道。 为有效形成分子轨道，原子轨道必须有相同的对称性，即要求能同号重迭。 s与px在x轴方向重迭。 px与px在x轴方向重迭。 x + + - - - + + x + - + - y z x pz与pz在x轴(或y轴)方向重迭。 5 电子在分子轨道中的分布原则 电子在分子轨道中的分布也遵守以下三原则： ①能量最低原理 电子总是尽可能地占据能量最低的分子轨道。 ②Pauli不相容原理 每个分子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子。 ③Hund规则 对能量相同的分子轨道，电子将分别占据不同的分子轨道，并且电子自旋平行。 1. 同核双原子分子轨道能级图 9.5.2 分子轨道能级图及其应用 a图：适合O2，F2 2s 2s 2p 2p b图：适合N2，C2 ， B2 2s 2s 2p 2p -5.69 -3.00 -2.50 -2.74 1.12 4.91 -7.19 -4.79 -3.21 -3.07 -2.32 -4.10 -2.07 -5.19 -2.55 N2 O2 2s 2p 分 子 轨 道 原子轨道 能量 (×10-18J) 键级 = 1/2( 10 - 4 ) = 3 2. 同核双原子分子轨道电子排布式： 键级 = 1 键级 = ( 10 - 4 ) 1/2 = 3 键级=1/2 ( 8 - 4 ) = 2 2p 2p HF分子的 电子构型： 3. 异核双原子分子的分子轨道图及电子排布式： 实验测得：苯中C－C的键长均相等，为139pm. 介于C＝C 键长（133pm) 和 C－C键长（ 154pm ）之间。 离域p键中的电子数 参与形成离域p键的原子数 P-P（离域）大?键的形成条件： （1）参与成键的原子都必须在同一平面上； （2）每个原子都有相互平行的p轨道； （3）大?键上的电子数必须少于形成大?键的p轨道数的两倍； （4）中心原子以sp、sp2杂化，而配原子又是非氢原子的，一般有可能形成。 ?34 (2个) C60? ?60 60 9.6.1 键级 9.6.5 键矩与部分电荷 9.6.4 键角 9.6.3 键长 9.6.2 键能 键级 B.O =1/2 ( 8 - 4 ) = 2 B.