那位高手可以讲解一下多原子的分子的分子轨道理论?

那位高手可以讲解一下多原子的分子的分子轨道理论?,第1张

分子轨道理论

价键理论着眼于成键原子间最外层轨道中未成对的电子在形成化学键时的贡献, 能成功地解释了共价分子的空间构型,因而得到了广泛的应用 但如能考虑成键原子的内层电子在成键时贡献, 显然更符合成键的实际情况1932年,美国化学家 Mulliken RS和德国化学家Hund F 提出了一种新的共价键理论——分子轨道理论(molecular orbital theory),即 MO法该理论注意了分子的整体性,因此较好地说明了多原子分子的结构 目前, 该理论在现代共价键理论中占有很重要的地位

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在分子中电子的空间运动状态可用相应的分子轨道波函数ψ(称为分子轨道)来描述分子轨道和原子轨道的主要区别在于:(1)在原子中,电子的运动只受 1个原子核的作用,原子轨道是单核系统;而在分子中,电子则在所有原子核势场作用下运动,分子轨道是多核系统(2)原子轨道的名称用s、p、d…符号表示,而分子轨道的名称则相应地用σ、π、δ…符号表示

2分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合(linear combination of atomic orbitals,LCAO)而得到几个原子轨道可组合成几个分子轨道,其中有一半分子轨道分别由正负符号相同的两个原子轨道叠加而成,两核间电子的概率密度增大,其能量较原来的原子轨道能量低,有利于成键,称为成键分子轨道(bonding molecular orbital),如σ、π轨道;另一半分子轨道分别由正负符号不同的两个原子轨道叠加而成,两核间电子的概率密度很小,其能量较原来的原子轨道能量高,不利于成键,称为反键分子轨道(antibonding molecular orbital),如 σ、π 轨道

3为了有效地组合成分子轨道,要求成键的各原子轨道必须符合下述三条原则, 也就是组成分子轨道三原则:

(1)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 图1中的(a)、(b),进行线性组合的原子轨道分别对于x轴呈园柱形对称,均为对称性匹配;又如图 2(d)和(e) 中,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;可是图2(f)、(g)中,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

图9-10 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图9-11是对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道的示意图

对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道示意图

(2)能量近似原则

在对称性匹配的原子轨道中,只有能量相近的原子轨道才能组合成有效的分子轨道,而且能量愈相近愈好,这称为能量近似原则

(3)轨道最大重叠原则

对称性匹配的两个原子轨道进行线性组合时,其重叠程度愈大,则组合成的分子轨道的能量愈低,所形成的化学键愈牢固,这称为轨道最大重叠原则在上述三条原则中,对称性匹配原则是首要的,它决定原子轨道有无组合成分子轨道的可能性能量近似原则和轨道最大重叠原则是在符合对称性匹配原则的前提下,决定分子轨道组合效率的问题

4电子在分子轨道中的排布也遵守Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund规则具体排布时,应先知道分子轨道的能级顺序目前这个顺序主要借助于分子光谱实验来确定

5在分子轨道理论中,用键级(bond order)表示键的牢固程度键级的定义是:

键级 = (成键轨道上的电子数 - 反键轨道上的电子数)/2

键级也可以是分数一般说来,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

仔细想一下就明白了! 定义:能完全重合的两个三角形叫作全等三角形 既然两个全等三角形完全重合,当然对应的边相等,对应的角相等,周长相等,面积也相等 (上面这些就是全等三角形的性质,如果再推广一下:全等三角形中对应边上的高相等,对应边上的中线相等,三角形中对应的角平分线也相等只是需要注意的是:在解题时,一定要注意对应,牢记全等三角形的判定方法"SSS","SAS","ASA"及以"AAS"力求做到理解)

铜离子的电子排布式为:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9或[Ar]3d9。它的电子占据的原子轨道有14个。

铜离子是由铜原子失去最外层的两个电子得到的,显正2价,书写为Cu²⁺,通常显蓝色,铜离子Cu2+在水溶液中实际上是以水合离子[Cu(H₂O)₄]²⁺的形式存在的,水合铜离子呈蓝色,所以我们常见的铜盐溶液大多呈蓝色。

在硝酸跟铜的反应中,稀硝酸与铜反应所得的溶液呈蓝色,而浓硝酸与铜反应所得溶液呈绿色。这是因为,浓硝酸与铜反应时,产生大量的二氧化氮气体,二氧化氮溶解在溶液中呈**,二氧化氮的**跟水合铜离子的蓝色混合就出现了我们看到的绿色。

扩展资料:

铜离子可以通过还原反应生成铜,铜可以通过氧化反应生成铜离子,铜盐溶于水或熔融也可以得到铜离子,铜离子可以与氢氧根离子生成不溶于水的Cu(OH)₂蓝色沉淀,这也是检验铜离子的方法之一。铜离子存在于碱性溶液中就会生成沉淀。

原子轨道是单电子薛定谔方程的合理解ψ(x,y,z)。若用球坐标来描述这组解,即ψ(r,θ,φ)=R(r)·Y(θ,φ),这里R(r)是与径向分布有关的函数,用图形描述就是原子轨道的径向分布函数;Y(θ,φ)是与角度分布有关的函数,用图形描述就是角度分布函数。

在多电子原子中,当价电子进入原子实内部时,内层电子对原子核的屏蔽作用减小,相当于原子实的有效电荷数增大,也就是说电子所受到的引力增大,原子的体系能量下降。

所以由此可以容易得出,当主量子数n相同时,不同的轨道角动量数l所对应的原子轨道形状不一样,即当价电子处于不同的轨道时,原子的能量降低的幅度也不一样,轨道贯穿的效果越明显,能量降低的幅度越大。

——铜离子

——原子轨道

电子云的角度分布图是对波函数的角度分布的平方的积分。

电子云分布函数,薛定谔方程的解称为波函数,波尔认为波函数模的平方能作为发现微观电子的概率。

电子的波函数可分成径向部分R(r)和角度部分Y(φ,θ)所以R²(r)是反映在任意给定角度上电子云密度随r的变化,称作径向密度函数。而D(r)才是径向分布函数指半径为r的单位球壳内找到电子的几率。

扩展资料:

在量子力学中,用一个波函数Ψ(x,y,z)表征电子的运动状态,并且用它的模的平方|Ψ|²值表示单位体积内电子在核外空间某处出现的几率,即几率密度,所以电子云实际上就是|Ψ|²在空间的分布。

研究电子云的空间分布主要包括它的径向分布和角度分布两个方面。径向分布探求电子出现的几率大小和离核远近的关系,被看作在半径为r,厚度为dr的薄球壳内电子出现的几率。

角度分布探究电子出现的几率和角度的关系。例如s态电子,角度分布呈球形对称,同一球面上不同角度方向上电子出现的几率密度相同。p态电子呈8字形,不同角度方向上几率密度不等。

有了pz的角度分布,再有n=2时2p的径向分布,就可以综合两者得到2pz的电子云图形。

-电子云

这题难度较大,除了要知道概率密度的求法,在计算当中还要知道反三角函数的一些知识,还有含参变量积分的求导方法,也就是说除了概率知识,对于高等数学还要有一定的基础解答如下图:

原子轨道角度分布图指波函数ψ的分布,电子云指的是波函数ψ模的平方的分布。

图像区别:

1、ψ可正可负可零,ψ模的平方只能大于等于零;

2、由于-1<ψ<1,平方后绝对值更小。

概率密度分布是指空间中一点的概率关于空间x,y,z的3阶偏导数,反映的是概率的空间分布。 而概率分布是随机变量取不同的值的概率。 

两者定义不同,电子云角度分布图,这是一个三维的空间图形,概率分布指的是取某值的概率。是不同的概念,可以把电子云角度分布图理解为电子在某时刻出现在该区域的或然率。

扩展资料:

在原子物理学的运算中,复杂的电子函数常被简化成较容易的原子轨道函数组合。虽然多电子原子的电子并不能以“一或二个电子之原子轨道”的理想图像解释,它的波函数仍可以分解成原子轨道函数组合,以原子轨道理论进行分析;就像在某种意义上,由多电子原子组成的电子云在一定程度上仍是以原子轨道“构成”,每个原子轨道内只含一或二个电子。

-原子轨道

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