06-4分子轨道理论（课件）- 《无机化学第4版》同步教学（高教版）

第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 无 机 化 学 分子的结构和性质 第六章 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 分子的结构和性质 第六章 第四节 分子轨道理论 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 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。 不能解释许多分子的结构和性质 ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ O O 2p 2p O׃׃O O=O 如 O2 2s 2s 但经磁性实验测定, 氧分子有两个不成对的电子, 彼此自旋平行, 分子表现出顺磁性。 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 不能解释有的分子的结构和性质 价键理论的局限性 不能解释H2+的稳定存在: (H·H)+ 能成功地说明许多分子的结构和反应性能 分子轨道理论的崛起 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.1 分子轨道的基本概念 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。 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： 遵守泡利原理、能量最低原理和洪德规则。 电子进入分子轨道后，若体系能量降低，即能成键。 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.2 分子轨道的形成 p-p原子轨道的组合 σ npx σ *npx 成键轨道 对键轴轴对称 σ轨道 反键轨道 _ _ + _ + _ + _ + _ + σ npx _ + 能量 npx npx _ _ + + + + + + _ - σ *npx 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.2 分子轨道的形成 p-p原子轨道的组合 π对称: 绕 x 轴旋转180°, 形状不变, 符号改变 成键轨道 对含键轴 平面反对称  轨道 反键轨道  npz  *npz _ _ _ + + + _ + npz npz _ + π *npz π npz _ + _ _ + + + + _ + + 能量 - 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.3 分子轨道的能级 每个分子轨道都有确定的能量, 不同分子的分子轨道能量是不同的, 通过光谱实验确定 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.3 分子轨道的能级 O2、F2分子 1s<*1s<2s<*2s<2px2py=2pz*2py=*2pz*2px 1s<*1s<2s<*2s<2px σ 2s σ 2p σ 1s π 2p σ *2p π *2p σ *2s σ *1s 1s 1s 2s 2s 2p 2p A.O M.O A.O 能量 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.3 分子轨道的能级 1s 1s 2s 2s 2p 2p A.O M.O A.O 例: F2分子 F: 1s22s22p5 F2分子轨道式 σ 2s σ 2p σ 1s π 2p σ *2p π *2p σ *2s σ *1s 能量 ¨ ¨ ¨ ¨ ׃F—F׃ F2分子结构式 F2 [(1s)2(*1s)2(2s)2 (*2s)2(2px)2 (2py)2=(2pz)2(*2py)2=(*2pz)2] 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.3 分子轨道的能级 O2、F2分子 1s 1s 2s 2s 2p 2p A.O M.O A.O 例: O2分子 O的电子分布式 O: 1s22s22p4 O2分子的电子分布 σ 2s σ 2p σ 1s π 2p σ *2p π *2p σ *2s σ *1s 能量 O2 [(1s)2(*1s)2(2s)2 (*2s)2(2px)2 (2py)2=(2pz)2(*2py)1=(*2pz)1] O2分子轨道式 · · · · · · ׃O—O׃ 价键结构式 第6章 分子的结构和性质 第6章 分子的结构和性质 6.4 分子轨道理论 6.4.3 分子轨