分子轨道理论分子轨道的能量

发布网友发布时间：2024-09-28 21:50

共1个回答

热心网友时间：2024-10-25 11:04

分子轨道的能量取决于原子轨道的类型和它们之间的重叠。例如，σg1s和σu1s的能量远低于σg2s，因为1s轨道的能量普遍低于2s。同样，2s轨道的能量通常低于2p轨道，因此σg2s的能量会低于σg2p。当两个2s轨道或2pz轨道的重叠大于2py或2px时，π轨道间的能量差小于相应的σ轨道。根据这些原理，我们可以预测分子轨道的能级顺序，如表2所示：σg1s<σu1s<σg2s<σu2s<σg2p<πg2p<πu2p<σu2p。

更精确的近似则需要考虑更多符合有效成键条件的原子轨道。例如，用LCAO方法构建的σ型分子轨道会更接近实际，它由c1、c2、c3和c4这些轨道组成，它们相对于原轨道σg2s、σu2s、σg2p和σu2p会有相应的增减。在特定情况下，如N2分子，可能会出现πu2p<σg2p的能级顺序改变。通过能级次序和泡利原理，我们可以预测多原子分子的基态，如表3所示。

多原子分子的分子轨道理论是基于单电子波动方程的近似解，而群论在化学中的应用则提供了对分子电子状态的重要信息，例如分子轨道对称守恒原理。尽管哈密顿算符H与电子的轨道状态相关，但哈特里-福克方程在考虑电子排斥作用的同时，仍存在相关作用的简化。为提高理论精度，组态相互作用分子轨道计算方法被开发，用于量子化学研究，以克服平均势场模型的局限性。

扩展资料

分子轨道理论（MO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。它与价键理论不同，后者着重于用原子轨道的重组杂化成键来理解化学，而前者则注重于分子轨道的认知，即认为分子中的电子围绕整个分子运动。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。