发布时间 : 星期三 文章结构化学习题答案第4章更新完毕开始阅读
组长:070601314 组员:070601313
070601315
070601344
070601345
070601352
第四章 双原子分子结构与性质
1.简述 LCAO-MO 的三个基本原则，其依据是什么？由此可推出共价键应具有
什么样的特征？
答：1.（1）对称性一致（匹配）原则： ?a ? ?s 而?b ? ? pz 时， ?s 和? pz 在
?? pz d? ? ? s, pz ，所以， ? s , pz ? 0 ，可 ? yz ??s H? yz 的操作下对称性一致。故 ??以组合成分子轨道（2）最大重叠原则：在 ? a 和? b 确定的条件下，要 求 ? 值越大越好，即要求 Sab 应尽可能的大（3）能量相近原则： 当
? a ? ? b 时，可得 h ? ? ，c1a= c1b, c1a=- c1b,能有效组合成分子轨道；2.
共价键具有方向性。
2、以 H2+为例，讨论共价键的本质。 答：下图给出了原子轨道等值线图。在二核之间有较大几率振幅，没有节面，而
在核间值则较小且存在节面。从该图还可以看出，分子轨道不是原子轨道电 子云的简单的加和，而是发生了波的叠加和强烈的干涉作用。
图 4.1 H 的 ψ 1(a)和 ψ 2(b)的等值线图
+
2
研究表明，采用 LCAO-MO 法处理 H2+是成功的，反映了原子间形成共价键
的本质。但由计算的得到的 Re=132pm，De=170.8kJ/mol，与实验测定值
Re=106pm、De=269.0 kJ/mol 还有较大差别，要求精确解，还需改进。所以 上处理方法被称为简单分子轨道法。 当更精确的进行线性变分法处理，
得到的最佳结果为 Re=105.8pm、
De=268.8 kJ/mol，十分接近 H2+的实际状态。成键后电子云向核和核间集中， 被形象的称为电子桥。通过以上讨论，我们看到，当二个原子相互接近时， 由于原子轨道间的叠加，产生强烈的干涉作用，使核间电子密度增大。核间 大的电子密度把二核结合到一起，使体系能量降低，形成稳定分子，带来共 价键效应
3、同核和异核双原子分子的 MO 符号、能级次序有何区别和联系？试以 N2、
O2、CO 和 HF 为例讨论。
答：同核双原子分子和异核双原子分子 MO 的符号区别与联系：
同核双原子分子 分配原子描述 异核双原子分子 用对称性编号 ?1s 1?g 1? 2? ?1s *1?u 2?g ?2s 3? 4? ?2s *2?u 1?u ?2p 1? 5? ?2p 3?g ?2p *1?g 2? 6? ?2p
*3?u
2
N2 的 MO 符号：[ K K（σ2s）2（σ*2s）（π2p y ）2（π2p x ）2 （σ2p z ）2] π
N2 的能级次序：1σ g＜1σ u＜2σ g＜2σ u＜1π u＜3σ g＜1π g＜3σ u
O2 的 MO 符号：[ K K（σ2s ）2（σ*2s ）2（σ2p z）2（π2p y）2（π2p x）2（π*2p y）1
（π2p x）1 ]
O2 的能级次序：1? g ? 1? u ? 2? g ? 2? u ? 3? g ? 1? u ? 1? g ? 3? u