分子軌道理論-

分子軌道理論-第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4分子軌道理論第2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4分子軌道理論MolecularOrbitalTheory3.4.1分子軌道理論的基本要點3.4.2幾種簡單的分子軌道3.4.3同核雙原子分子的分子軌道能級圖3.4.5鍵參數(shù)3.4.6*離域π

鍵（大π

鍵）第3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.1分子軌道理論的基本要點1.在分子中，電子不再從屬于某個特定的原子，而是在整個分子范圍內(nèi)運動，因此分子中電子的運動應(yīng)用分子軌道波函數(shù)（簡稱分子軌道）來描述。分子軌道是由分子中原子軌道線性組合而成。分子軌道的數(shù)目n和組合前的原子軌道數(shù)目n相等。當(dāng)n為偶數(shù)，n/2為成鍵軌道（能量降低），n/2為反鍵軌道（能量升高）；當(dāng)n為奇數(shù)，(n-1)/2為成鍵軌道，(n-1)/2為反鍵軌道，

1個為非鍵軌道（能量不變）。第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)原子軌道線性組合LCAO例如：A+B→ABⅡⅡⅠLCAO----linearcombinationofatomicorbitals第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月分子軌道的數(shù)目和組合前的原子軌道數(shù)目相等第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月成鍵軌道中，兩原子之間的電子云密度增加；而反鍵軌道中，兩原子之間的電子云密度降低。第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)原子軌道組合成分子軌道時的三個原則：(1)對稱性匹配原則只有具有相同的對稱性的原子軌道（相對于鍵軸而言具有相同的對稱性），才能組成分子軌道。(2)能量近似原則(3)最大重疊原則對稱性匹配原則是首要條件，決定能否組成分子軌道；能量近似原理，則最大重疊原則決定組合的效率。第8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于原子軌道和

分子軌道的對稱性第9頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)

π對稱：繞x

軸旋轉(zhuǎn)180°，形狀不變，符號改變。例如：原子軌道pz，py，dxy，dxz，dyz為π對稱。第11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)b、d、e對稱性匹配；

a、c對稱性不匹配。第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.2幾種簡單的分子軌道

σ分子軌道

s-ss-pxpx-px

π分子軌道

py-pypz-pz分子軌道常用σ、π、δ……表示原子軌道：spdf第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)TypesofMolecularOrbitalsTwoAOsinhydrogenatomscombinetoform……abondingmolecularorbital,lowerinenergythantheAOs,and……anantibondingmolecularorbital,higherinenergythantheAOs.Electrondensitybetweenthenucleiisincreased.Electrondensitybetweenthenucleiisdecreased.第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.2幾種簡單的分子軌道

++-ψsψpxσspσsp*-+++Ψs+ψpxΨs-ψpxE第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.2幾種簡單的分子軌道第16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.2幾種簡單的分子軌道第17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)HomonuclearDiatomicMolecules

oftheSecond-PeriodElementsThetwopxorbitalscombinetoformsigmabondingandantibondingMOs.ThetwopyorbitalsandthetwopzorbitalsgivepibondingandantibondingMOs.第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.3同核雙原子分子第19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)第二周期元素原子軌道能級數(shù)據(jù)（kJ/mol）元素E1sE2sE2pΔE2p—2sH–1312.2Li–9561.7–550.0Be–17917.3–1331.5B–19026.8–1351.8–550.9+800.9C–28343.4–1876.6–1036.2+840.4能級N–39365.9–2467.1–1246.6+1200.5差小O–52356.6–3123.2–1535.1+1588.1能級F–67184.4–3871.0–1797.5+2037.5差大第20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月O2第21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月N2第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)分子軌道電子排布式：或或有兩個三電子π鍵，具有順磁性。:OO:第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)MolecularOrbitalDiagramsElectronsfillMOsinthesamewaythatAOsarefilled–lowestenergytohighestenergy.JustlikeAOs:therearesomeirregularitiesinthefillingorder…第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.5鍵參數(shù)鍵級B.O=1/2(8-4)=2B.O=1/2(10-4)=3鍵級越大，鍵的強(qiáng)度愈大，分子也越穩(wěn)定。第25頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.4

異核雙原子分子HF分子軌道的形成HF:12223214

鍵級=11個鍵逆磁性分子12314非鍵軌道非鍵軌道成鍵軌道非鍵軌道反鍵軌道第26頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)CO與N2的電子數(shù)目相同，互為等電子體。二個或二個以上的分子(或離子),它們的原子數(shù)相同，電子數(shù)也相同——等電子體。等電子體結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)有一定的相似性。第27頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月CO：14N2

：14[122232421452]有三重鍵，二個鍵一個鍵逆磁性第28頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)鍵理論價鍵理論(VB)雜化軌道理論(HO)價電子對互斥理論(VSEPR)分子軌道理論(MO)價鍵理論(VB)簡明扼要不能解釋分子的幾何構(gòu)型,不能解釋分子的磁性雜化軌道理論(HO)可以解釋分子的幾何構(gòu)型，但缺乏預(yù)見性VSEPR可以預(yù)言分子的幾何構(gòu)型，但不能說明成鍵原理及鍵的強(qiáng)度分子軌道理論(MO)引入分子軌道概念，可以說明分子的成鍵情況，鍵的強(qiáng)弱和分子的磁性。不能解決構(gòu)型問題優(yōu)缺點第29頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月無機(jī)化學(xué)電子教案中國藥科大學(xué)3.4.6離域π

鍵（大π

鍵）

離域π鍵存在于大多數(shù)有機(jī)共軛分子和某些無機(jī)分子中。例如，氯乙烯和二氧化碳分子中存在三原子四電子的離域π鍵：形成離域π鍵的條件是：