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分子轨道理论

来源:尊旭网时间:2024-02-25 12:57:05编辑:阿旭

杂化轨道理论,价层电子对互斥理论,分子轨道理论三种化学理论各有什么优点和局限性?

分子轨道理论,是用来解释,已经形成的一个分子中整体电子的排布问题.
杂化轨道理论,是用来解释,一个原子,在和其他原子形成分子时,电子排布变化的理论.
价层电子对互斥理论,因为没有中文书,记不得完整的,但从字面的意思是,"价层"就是指原子最外层.电子对,LEWIS式原子,分子表示法,电子都是尽量以电子对出现,因为稳定。2个电子对都是负价,就会互斥,这样形成的化学键的角度就可以明了,这个应该是立体化学中的理论。
3个种理论解释的是不同方面的东西,优点和局限性,这个3个理论是可比性不大,3着之间的交集很小。


分子轨道理论

  分子轨道理论,也称MO理论,是一种化学键理论,是处理双原子分子及多原子分子结构的一种有效的近似方法,是化学键理论的重要内容。

  分子轨道理论的要点:

  1、原子在形成分子时,所有电子都有贡献,分子中的电子不再从属于某个原子,而是在整个分子空间范围内运动;

  2、分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合而得到;

  3、原子轨道线性组合的原则即对称性匹配原则,能量近似原则和轨道最大重叠原则;

  4、电子在分子轨道中的排布遵守原子轨道电子排布的同样原则,即Pauli不相容原理,能量最低原理和Hund规则;

  5、在分子轨道理论中,用键级表示键的牢固程度。键级的定义是,键级等于成键轨道上的电子数减去 反键轨道上的电子数的差的一半,键级也可以是分数。一般键级愈高,键愈稳定,键级为零,则表明原子不可能结合成分子,键级越小,键长越大。


分子轨道理论要点

分子轨道理论要点:1、把组成分子的所有原子做为一个整体来考虑,认为分子中电子围绕整个分子在多核体系内运动,成键电子是非定域即离域的。描述分子中单个电子运动状态的波函数ψ称为分子轨道;2、分子轨道可由原子轨道线性组合而成;例如:两个原子轨道组成两个分子轨道,其中一个分子轨道是由两原子轨道的波函数相加组成:ψ1=φ1+φ2(成键轨道);另一个分子轨道是由两个原子轨道的波函数相减组成:ψ2=φ1 -φ2(反键轨道)3、每一分子轨道有一相应能量,分子的总能量等于被电子占据的分子轨道能量的总和;4、分子轨道同原子轨道一样,容纳电子时也遵循能量最低原理,Pauli原理,Hund规则。(1)位相不相同的两个P轨道以肩并肩的方式结合会使两个P轨道之间形成节点(电子出现的概率为0)。(2)位相相同所具有的能量低于位相相反具有的能量,也就是说节点多的较节点低的能量高。(3)由原子轨道组成分子轨道时,必须符合三个条件: 1、对称匹配:组成分子轨道的原子轨道的符号(即位相)必须相同,才能匹配成分子轨道。 2、原子轨道重叠的部分要最大:原子轨道重叠的部分最大时,才能使所形成的键最稳定。 3、能量相近:成键的原子轨道的能量要相近,能量差愈小愈好,这样才能够最地组成分子轨道,才能解释不原子轨道所形成的共价键的相对稳定性。(5)节面的出现要平衡,具有对称性。

什么是分子轨道理论对称性

1.分子轨道理论又称分子轨道法或MO法,1932年由美国化学家密立根及德国物理学家洪特提出,是现代共价键理论之一;

2.从分子的整体性来讨论分子的结构,认为原子形成分子后,电子不再属于个别的原子轨道,而是属于整个分子的分子轨道,分子轨道是多中心的;

3.分子轨道由原子轨道组合而成,形成分子轨道时遵从能量近似原则、对称性一致(匹配)原则、最大重叠原则,即通常说的“成键三原则”;

4.在分子中电子填充分子轨道的原则也服从能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。


分子轨道的对称性

对称性匹配原则:只有对称性匹配的原子轨道才能组合成分子轨道,这称为对称性匹配原则。
原子轨道有s、p、d等各种类型,从它们的角度分布函数的几何图形可以看出,它们对于某些点、线、面等有着不同的空间对称性。对称性是否匹配,可根据两个原子轨道的角度分布图中波瓣的正、负号对于键轴(设为x轴)或对于含键轴的某一平面的对称性决定。例如,进行线性组合的原子轨道分别对于x轴呈圆柱形对称,均为对称性匹配;,参加组合的原子轨道分别对于xy平面呈反对称,它们也是对称性匹配的,均可组合成分子轨道,参加组合的两个原子轨道对于xy平面一个呈对称而另一个呈反对称,则二者对称性不匹配,不能组合成分子轨道。
原子轨道对称性匹配成键
符合对称性匹配原则的几种简单的原子轨道组合是,(对
x轴)
s-s、s-px
、px-px
组成σ分子轨道;(对
xy平面)py-py
、pz-pz
组成π分子轨道。对称性匹配的两原子轨道组合成分子轨道时,因波瓣符号的异同,有两种组合方式:波瓣符号相同(即++重叠或--重叠)的两原子轨道组合成成键分子轨道;波瓣符号相反(即+-重叠)的两原子轨道组合成反键分子轨道。是对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道。
对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道。


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