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当前位置 ->§ 4 双原子分子 -> 4.3 分子轨道理论和双原子结构
-> 4.3.2 双原子分子轨道的特点 |
二、双原子分子轨道的特点 两个ns轨道相互重叠,形成一个成键轨道
,一个反键轨道
。当两组np原子轨道重叠时,能够产生6个分子轨道,两个沿着核间轴(取为z轴)方向重叠,可得到一个成键轨道
和一个反键轨道
。另一方面,在垂直核间轴的x,y方向分别获得2个成键轨道(
),(
)和2个反键轨道(
),(
) ,从对称性可知 ,这两对轨道都是简并的。 对于双原子分子轨道,定义一个轨道角动量沿核间轴方向分量的量子数
。除了
=0外,其它值的正分量与负分量都是二重简并的。
= 0
1
2 3 …… 轨道类型
…… 同核双原子分子(
)比异核双原子分子(
)具有较高的对称性,它的轨道可按其对称中心反演下的性质,进一步分为对称(g)和反对称(u)。 还可引入一个与原子轨道主量子数相似的标记,用来标明能量增大的顺序,例如(
)是1
,(
)是1
,(
)是2
,(
)是2
……对于异核双原子分子,这些轨道简化为1
,2
,3
……文献中还用另一种符号——生成分子轨道的原子轨道来标记
,
,
…… 分子轨道能量取决于两个因素:构成分子轨道的原子轨道类型及这些原子轨道间的重叠,例如,
,
比
能量低得多,这是因为原子轨道1s能量比2s能量低得多。同样
比
能量低,因为除氢原子外,其它原子的2s轨道能量
都比2p低。当核间距一定的时候,两个2pz轨道重叠比两个2px或2py轨道重叠要大,即
能量一般比
能量低,成键和反键的
轨道能量间隔比成键的反键的
轨道间隔小。综上所述,分子轨道有以下能量顺序
<
<
<
<
<
<
<
对于核间距相当小时, 的能量有时会比 低,确切的能级顺序可 从电子能谱得到验证。
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