第三節(jié)雙原子分子

1、第三節(jié)第三節(jié) 雙原子分子雙原子分子 Diatomic moleculesDiatomic molecules一、同核雙原子分子一、同核雙原子分子二、異核雙原子分子二、異核雙原子分子一、同核雙原子分子一、同核雙原子分子 Check a pair of atoms of Check a pair of atoms of diatomic moleculesdiatomic molecules1. 1. H H2 2+ +、H H2 2、HeHe2 2+ +、HeHe2 2H H2 2+ + (1(1g g) )1 1H H2 2 (1(1g g) )2 2HeHe2 2+ + (1(1g g) )

2、2 2 (1(1u u) )1 1HeHe2 2 (1(1g g) )2 2 (1(1u u) )2 2電子組態(tài)電子組態(tài)11g g：1 1 = c= c1 1(1s1sA A + + 1s1sB B) ) 這些分子的分子軌道是由兩個原子的這些分子的分子軌道是由兩個原子的 1s 1s 軌道線性組合成的。結(jié)合軌道線性組合成的。結(jié)合前面對前面對H H2 2+ + 的討論，其分子軌道與能級可表示如下：的討論，其分子軌道與能級可表示如下：1s1s1s1s+E EAO MO AOAO MO AO11g g11u u-* *11u u：2 2 = c= c1 1(1s1sA A - - 1s1sB B) )

3、1 12 2對對H H2 2+ +、H H2 2、HeHe2 2+ +、HeHe2 2 穩(wěn)定性的討論穩(wěn)定性的討論鍵級鍵級 鍵級（鍵級（bond orderbond order）是一個經(jīng)典的概念，是用來描述分子中相鄰原）是一個經(jīng)典的概念，是用來描述分子中相鄰原子之間的成鍵強(qiáng)度的物理量；鍵級越大，表示子之間的成鍵強(qiáng)度的物理量；鍵級越大，表示分子中相鄰原子之間的鍵分子中相鄰原子之間的鍵越強(qiáng)；分子中相鄰原子之間的鍵越強(qiáng)，分子中相鄰原子之間的鍵越強(qiáng)表越強(qiáng)；分子中相鄰原子之間的鍵越強(qiáng)，分子中相鄰原子之間的鍵越強(qiáng)表明分子的穩(wěn)定性越高明分子的穩(wěn)定性越高。 對于雙原子分子（定域鍵）而言，所謂鍵級是指分子中凈成鍵

4、電子對于雙原子分子（定域鍵）而言，所謂鍵級是指分子中凈成鍵電子對的數(shù)目。即：對的數(shù)目。即：鍵級鍵級(P) = (P) = n nn n* *2 2nn成鍵電子總數(shù)成鍵電子總數(shù)nn* * 反鍵電子總數(shù)反鍵電子總數(shù)鍵級鍵級 1/2 1 1/2 01/2 1 1/2 0物質(zhì)物質(zhì) H H2 2+ + H H2 2 HeHe2 2+ + HeHe2 2兩者的穩(wěn)定性如何？兩者的穩(wěn)定性如何？鍵級鍵級 1/2 1 1/2 01/2 1 1/2 0物質(zhì)物質(zhì) H H2 2+ + H H2 2 HeHe2 2+ + HeHe2 2 從鍵級來看，從鍵級來看，H H2 2 鍵級最大，最穩(wěn)定；鍵級最大，最穩(wěn)定；HeHe2

5、 2 分子的鍵級為分子的鍵級為“零零”，最，最不穩(wěn)定。事實上不穩(wěn)定。事實上 HeHe2 2 只有只有 1010-7-7s s 的光譜壽命。的光譜壽命。 對于對于 H H2 2+ + 和和 HeHe2 2+ + ，兩者的鍵級均較?。ǎ瑑烧叩逆I級均較?。≒ = 1/2P = 1/2），故其穩(wěn)定性相），故其穩(wěn)定性相對較差。對較差。穩(wěn)定性穩(wěn)定性 這就是說，這就是說， H H2 2+ + 的基態(tài)能量比的基態(tài)能量比 H H 降低了降低了0.062u0.062u；而；而H H2 2+ + 的第一激發(fā)的第一激發(fā)態(tài)能量比態(tài)能量比 H H 升高了升高了0.193u0.193u。 即，反鍵軌道能級的升高值大于成鍵軌

6、道能級的降低值。即，反鍵軌道能級的升高值大于成鍵軌道能級的降低值。* * 由前面對由前面對 H H2 2+ + 的討論可知，其基態(tài)能量為：的討論可知，其基態(tài)能量為： E E1 1 = E= EH H + 1/R - = + 1/R - = +aa aa +abab1 + S1 + Sabab即：即：= 1/R -= 1/R - = - 0.5 + 0.562= - 0.5 + 0.562 = 0.062(u)= 0.062(u)aa aa +abab1 + S1 + SababH H2 2+ + 的第一激發(fā)態(tài)能量為：的第一激發(fā)態(tài)能量為：E E2 2 = E= EH H + 1/R - = +

7、1/R - = +* *ab ab -aaaa1 - S1 - Sabab即：即：* * = 1/R -= 1/R - = - 0.5 + 0.693= - 0.5 + 0.693 = 0.193(u)= 0.193(u)ab ab -aaaa1 - S1 - Sabab即：即： 可見，雖然可見，雖然 H H2 2+ + 和和 HeHe2 2+ + 兩者的鍵級相同，但由于兩者的鍵級相同，但由于 HeHe2 2+ + 的反鍵效應(yīng)大的反鍵效應(yīng)大于其成鍵效應(yīng)，使得其穩(wěn)定性比于其成鍵效應(yīng)，使得其穩(wěn)定性比 H H2 2+ + 相對較差。相對較差。 即，即，H H2 2+ + 、H H2 2、HeHe2

8、2+ +、HeHe2 2 四種分子的相對穩(wěn)定性順序為：四種分子的相對穩(wěn)定性順序為：H H2 2 H H2 2+ + He He2 2+ + He He2 211g g1s1s+* *1s1s11u u H H H H2 2+ + H H+ +E E11g g1s1s+* *1s1s11u uHe HeHe He2 2+ + HeHe+ +E E2. 2. LiLi2 2+ +、LiLi2 2、BeBe2 2+ +、BeBe2 2 在這些分子中，由于在這些分子中，由于Li Li 和和 Be Be 原子的外層原子的外層 2s 2s 軌道上有電子，這軌道上有電子，這樣就給我們帶來了新問題。即：樣就給

9、我們帶來了新問題。即： a a原子的原子的 1s1s軌道能否與軌道能否與 b b 原子的原子的 2s 2s 軌道線性組合成分子軌道軌道線性組合成分子軌道? ? 從從LCAO-MOLCAO-MO的基本原則的基本原則( (成鍵三原則）來看：成鍵三原則）來看： a a原子的原子的 1s 1s 軌道與軌道與 b b 原子的原子的 2s 2s 軌道對稱性軌道對稱性匹配匹配+ +1s1s2s2s+ + a a原子的原子的 1s 1s 軌道與軌道與 b b 原子的原子的 2s 2s 軌道可獲得軌道可獲得最大重疊最大重疊+ + + 關(guān)鍵問題就是考察關(guān)鍵問題就是考察 a a原子的原子的 1s1s軌道和軌道和 b

10、 b原子原子的的2s2s軌道其能量是否相近軌道其能量是否相近( (能量相近原則）。能量相近原則）。如何估算軌道能量？如何估算軌道能量？ 可見，在可見，在LiLi2 2+ +、LiLi2 2、BeBe2 2+ +、BeBe2 2 分子中，分子中，a a原子的原子的 1s1s軌道與軌道與 b b 原原子的子的 2s 2s 軌道不滿足能量相近原則?；蛘哒f，上述分子中原子的軌道不滿足能量相近原則?；蛘哒f，上述分子中原子的 1s 1s 軌道與軌道與 2s 2s 軌道不能進(jìn)行有效的線性組合。軌道不能進(jìn)行有效的線性組合。BeBe： E E1s 1s - 16 - 1613.6eV13.6eVE E2s 2s

11、 - 2 - 213.6eV13.6eV能級相差大能級相差大能級相差較大能級相差較大 在前面第二章曾介紹過在前面第二章曾介紹過 SlaterSlater能級公式，可用該公式對原子軌能級公式，可用該公式對原子軌道能級進(jìn)行估算；也可近似地由道能級進(jìn)行估算；也可近似地由E Ens ns (Z/n)(Z/n)2 2 E EH H 粗略估算。粗略估算。 在此，我們采用在此，我們采用E Ens ns (Z/n)(Z/n)2 2 E EH H 對對 a a 原子的原子的 1s 1s 軌道與軌道與 b b 原原子子 2s 2s 軌道的能級進(jìn)行粗略估算。軌道的能級進(jìn)行粗略估算。LiLi： E E1s 1s -

12、(3/1) - (3/1)2 2 13.6eV13.6eV = - 9 = - 913.6eV13.6eVE E2s 2s - (3/2) - (3/2)2 2 13.6eV13.6eV = - 2.25 = - 2.2513.6eV13.6eV 通過討論得知，在通過討論得知，在LiLi2 2+ +、LiLi2 2、BeBe2 2+ +、BeBe2 2 等分子中，等分子中，a a 原子的原子的 1s 1s 軌軌道不能與道不能與 b b 原子的原子的 2s 2s 軌道線性組合成有效的分子軌道。軌道線性組合成有效的分子軌道。 這樣，上述分子的這樣，上述分子的 MO MO 及軌道能級如下：及軌道能級

13、如下：11g g： 1 1 = c= c1 1(1s1sA A + + 1s1sB B) )11u u： 2 2 = c= c2 2(1s1sA A - - 1s1sB B) )22g g： 3 3 = c= c3 3(2s2sA A + + 2s2sB B) )22u u： 4 4 = c= c4 4(2s2sA A - - 2s2sB B) )AO MO AOAO MO AO1s1s11g g11u u1s1s1 12 22s2s22g g22u u2s2s3 34 4LiLi2 2+ +(1(1g g) )2 2 (1 (1u u) )2 2 (2 (2g g) )1 1(1(1g g)

14、 )2 2 (1 (1u u) )2 2 (2 (2g g) )2 2LiLi2 2(1(1g g) )2 2 (1 (1u u) )2 2 (2 (2g g) )2 2 (2 (2u u) )1 1BeBe2 2+ +(1(1g g) )2 2 (1 (1u u) )2 2 (2 (2g g) )2 2 (2 (2u u) )2 2BeBe2 2因因2p2p軌道是三重簡并軌道，在分子中將出現(xiàn)簡并軌道是三重簡并軌道，在分子中將出現(xiàn)簡并軌道。軌道。11u u如果兩原子沿如果兩原子沿 x x 方向結(jié)合成分子，則有：方向結(jié)合成分子，則有：2p2py yu(2pu(2py y) )+ + +- -+

15、+- -+ +- -2p2py y2p2pz zu(2pu(2pz z) )+ + +- -+ +- -+ +- -2p2pz z 若是以若是以 2p2py y - 2p- 2py y（2p2pz z - 2p- 2pz z），則組合），則組合成簡并的成簡并的g g 軌道（反軌道（反鍵）鍵）3.3.B B2 2+ +、B B2 2、C C2 2+ +、C C2 2、N N2 2+ +、N N2 2 與前面討論所不同的是，在與前面討論所不同的是，在 B B、C C、N N 這些原子中出現(xiàn)了這些原子中出現(xiàn)了2p2p軌道。這軌道。這樣，它們的樣，它們的MOMO及其軌道能級又將如何呢？及其軌道能級又將

16、如何呢？軌道組合的分析軌道組合的分析 由于由于 2s 2s 軌道與軌道與 2p 2p 軌道能量相近，有可能一起參與線性組合成軌道能量相近，有可能一起參與線性組合成新的軌道（原子軌道）。即：新的軌道（原子軌道）。即：(2s2p(2s2px x)= C)= C1 12s2sa a + C+ C2 22p2pxa xa + C+ C3 32s2sb b + C+ C4 42p2pxbxb2s2s軌道與軌道與2p2p軌道能量相近軌道能量相近 根據(jù)根據(jù)SlaterSlater公式近似估算軌道能量公式近似估算軌道能量E Ei i= - 13.6 (eV)= - 13.6 (eV)n n* *2 2(Z-)

17、(Z-)2 2B 1.69 0.25 1.25B 1.69 0.25 1.25E E2s2s /-13.6 eV /-13.6 eVE E2p2p /-13.6 eV /-13.6 eVE E2s2s- E- E2p 2p /-13.6 eV/-13.6 eV C 3.24 0.64 2.60C 3.24 0.64 2.60N 5.29 1.21 4.08N 5.29 1.21 4.08原子原子+ +線性組合線性組合2s2sa a + 2s+ 2sb b 2 2g g2p2pxa xa + 2p+ 2pxb xb 3 3g g2s2sa a - 2s- 2sb b 2 2u u2p2pxa x

18、a - 2p- 2pxb xb 3 3u ug g(2s2p(2s2px x) ) = C= C1 1（22g g）+ C+ C2 2（33g g）u u(2s2p(2s2px x) ) = C= C1 1（22u u）+ C+ C2 2（33u u）g g(2s2p(2s2px x) ) = C= C1 1（2s2sa a + 2s+ 2sb b）+ C+ C2 2（2p2pxa xa + 2p+ 2pxbxb）u u(2s2p(2s2px x) ) = C= C1 1（2s2sa a - 2s- 2sb b）+ C+ C2 2（2p2pxa xa - 2p- 2pxbxb）于是：于是：C

19、C1 1 = C = C3 3C C2 2 = C = C4 4C C1 1 = - C = - C3 3C C2 2 = - C = - C4 4 在新組合成的軌道（原子軌道）中，可利用變分法和歸一化條件可在新組合成的軌道（原子軌道）中，可利用變分法和歸一化條件可將系數(shù)確定。即：將系數(shù)確定。即：g g ：u u ：+ =+ =+ + +2s2sa a2s2sb b+ +22g g+ +- - -33g g- -+ + +- -= += +2p2pxaxa2p2pxbxb 由上述結(jié)果不難看出，能級相近、相同對稱性的由上述結(jié)果不難看出，能級相近、相同對稱性的 22g g 和和 33g g 以及以

20、及 22u u 和和 33u u 還可以再組合，并得到還可以再組合，并得到 4 4 個新的個新的軌道。即：軌道。即： 22g g33g g33g g22g g22u u33u u33u u22u u 這四個新的軌這四個新的軌道仍然保留原來的道仍然保留原來的對稱性，只不過兩對稱性，只不過兩軌道間的能級差變軌道間的能級差變大。大。 這種因這種因22g g 和和 33g g 以及以及 22u u 和和 33u u 的再組合，使能級差變大結(jié)的再組合，使能級差變大結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)生了能級順序交錯現(xiàn)象的發(fā)生。即：果導(dǎo)致產(chǎn)生了能級順序交錯現(xiàn)象的發(fā)生。即： 11g g，11u u，22g g，22u u，11u u

21、，33g g，11g g，33u u 短鍵分子軌道短鍵分子軌道11u u11g g11u u22g g22u u33g g33u u11g gMOMOAOAOAOAO1s1s1s1s2s2s2s2s2p2p2p2p分子軌道分子軌道11g g： 1 1 = c= c1 1(1s1s +1s1s) ) 1 1g g、11u u11u u： 2 2 = c= c1 1(1s1s +1s1s) ) 2 2g g、22u u22g g： 3 3 = = c c2 2(2s2s+2s2s)+ c)+ c3 3(2p2px x+2p2px x) )= c= c2 2(2(2g g) + c) + c3 3(

22、3(3g g) )= c= c2 2(2(2u u) + c) + c3 3(3(3u u) )22u u： 4 4 = = c c2 2(2s2s+2s2s)+ c)+ c3 3(2p2px x+2p2px x) )1s1s1s1s22g g22g g33u u2p2px x2p2p2p2p2p2px x22u u3 34 46 68 8 3 3g g 、33u u33g g： 6 6 = c= c4 4(2(2g g) - c) - c5 5(3(3g g) )33u u： 8 8 = c= c4 4(2(2u u) - c) - c5 5(3(3u u) )1s1s1s1s22g g22

23、g g33u u2p2px x2p2p2p2p2p2px x22u u3 34 46 68 8 1 1u u、11g g11u u ：5 5 = c= c6 6 ( (2p2py y + + 2p2py y) )5 5 = c= c6 6 ( (2p2pz z + + 2p2pz z) )11g g ：7 7 = c= c6 6 ( (2p2py y - - 2p2py y) )7 7 = c= c6 6 ( (2p2pz z - - 2p2pz z) )11u u11g g5 5、5 57 7、7 722u u11g g11u u22g g1s1s1s1s2s2s2s2s11u u33g g

24、33u u11g g2p2p2p2p2p2px x2p2px xB BB B2 2+ + B B+ +電子組態(tài)與能級圖電子組態(tài)與能級圖B B2 2+ + (1 (1g g) )2 2 (1 (1u u) )2 2 (2 (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2 (1(1u u) )1 1B B2 2+ + 不能穩(wěn)定存在不能穩(wěn)定存在B B2 2 KK (2 KK (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2 (1(1u u) )2 2B B2 2 不能穩(wěn)定存在不能穩(wěn)定存在22u u11g g11u u22g g1s1s1s1s2s2s2s2s11u u33g g33u u11g

25、g2p2p2p2p2p2px x2p2px xB BB B2 2 B BC C2 2+ + KK (2 KK (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2 (1(1u u) )3 3C C2 2+ + 不能穩(wěn)定存在不能穩(wěn)定存在22u u11g g11u u22g g1s1s1s1s2s2s2s2s11u u33g g33u u11g g2p2p2p2p2p2px x2p2px xC CC C2 2+ + C C+ +C C2 2 KK (2 KK (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2 (1(1u u) )4 4C C2 2 不能穩(wěn)定存在不能穩(wěn)定存在22u u11g g11u

26、 u22g g1s1s1s1s2s2s2s2s11u u33g g33u u11g g2p2p2p2p2p2px x2p2px xC CC C2 2 C CN N2 2+ + 穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差22u u11g g11u u22g g1s1s1s1s2s2s2s2s11u u33g g33u u11g g2p2p2p2p2p2px x2p2px xN NN N2 2+ + N N+ +N N2 2+ + KK (2 KK (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2 (1(1u u) )4 4 (3(3g g) )1 1 N N2 2 分子具有三鍵結(jié)構(gòu)分子具有三鍵結(jié)構(gòu)（與價鍵理論的結(jié)論（與

27、價鍵理論的結(jié)論相似相似NNNN）； N N2 2 分子中分子中鍵（鍵（11u u 軌道）的能級比軌道）的能級比鍵鍵（33g g 軌道）低，難以破鍵。軌道）低，難以破鍵。22u u11g g11u u22g g1s1s1s1s2s2s2s2s11u u33g g33u u11g g2p2p2p2p2p2px x2p2px xN NN N2 2 N NN N2 2 KK (2 KK (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2 (1(1u u) )4 4 (3(3g g) )2 211u u33g g33u u11g gO OO O2 2+ + O O+ +22g g22u u2s2s2s2

28、s2p2p2p2p11g g11u u1s1s1s1s(3(3g g) )2 2 (1(1u u) )4 4 (1(1g g) )1 1O O2 2+ + (1 (1g g) )2 2 (1 (1u u) )2 2 (2 (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2O O2 2+ + 穩(wěn)定性較差穩(wěn)定性較差11u u33g g33u u11g gO OO O2 2 O O22g g22u u2s2s2s2s2p2p2p2p11g g11u u1s1s1s1sO O2 2 KK (2 KK (2g g) )2 2 (2(2u u) )2 2(3(3g g) )2 2 (1(1u u) )4

29、4 (1(1g g) )2 2三電子三電子鍵、順磁性分子鍵、順磁性分子11u u33g g33u u11g gF FF F2 2+ + F F+ +22g g22u u2s2s2s2s2p2p2p2p11g g11u u1s1s1s1s(3(3g g) )2 2 (1(1u u) )4 4 (1(1g g) )3 3F F2 2+ + 穩(wěn)定性較差穩(wěn)定性較差F F2 2+ + KK(2 KK(2g g) )2 2 (2 (2u u) )2 211u u33g g33u u11g gF FF F2 2 F F22g g22u u2s2s2s2s2p2p2p2p11g g11u u1s1s1s1sF

30、 F2 2 ：KK(2KK(2g g) )2 2 (2 (2u u) )2 2(3(3g g) )2 2 (1(1u u) )4 4 (1(1g g) )4 44.4.O O2 2+ +、O O2 2、F F2 2+ +、F F2 2 在在 O O、F F 原子中，由于其原子中，由于其 2s 2s 軌道與軌道與 2p 2p 軌道的能級差較大，不能軌道的能級差較大，不能有效地進(jìn)行線性組合，按長鍵分子軌道排序。有效地進(jìn)行線性組合，按長鍵分子軌道排序。二、異核雙原子分子二、異核雙原子分子 The difference checks on diatomic moleculesThe differenc

31、e checks on diatomic molecules 根據(jù)能量相近原則，分子軌道應(yīng)由氫根據(jù)能量相近原則，分子軌道應(yīng)由氫原子的原子的1s1s軌道與鋰原子的軌道與鋰原子的2s2s軌道線性組合軌道線性組合而成。而成。1. 1. LiHLiHLiLi E E1s 1s = - 58eV= - 58eVE E2s 2s = - 5.4eV= - 5.4eVH H E E1s 1s = - 13.6eV= - 13.6eV 在異核雙原子分子中，由于原子間電負(fù)性在異核雙原子分子中，由于原子間電負(fù)性的不同，的不同，以及相互組合的原以及相互組合的原子軌道能級的不同，使分子軌道中心對稱性消失，但繞鍵軸旋轉(zhuǎn)

32、的對稱性子軌道能級的不同，使分子軌道中心對稱性消失，但繞鍵軸旋轉(zhuǎn)的對稱性保持不變。保持不變。 例如：例如：+ + + + + =+ =+ +- -+ + =+ =+ +- -1122331s1s2s2s1s1sH LiH LiH LiH Li1 1 非鍵軌道非鍵軌道1 1 =1s1sLiLi2 2 成鍵軌道成鍵軌道2 2 = c= c1 1(1s1sH H + + 2s2sLiLi) )3 3 反鍵軌道反鍵軌道3 3 = c= c2 2(1s1sH H- - 2s2sLiLi) )即：即： LiHLiH分子是極性分子，分子是極性分子，Li-HLi-H鍵是極性共價鍵鍵是極性共價鍵Li Li X

33、= 0.97X = 0.97H H X = 2.20X = 2.20 LiHLiH分子的鍵級為分子的鍵級為1 1，但，但Li-HLi-H鍵強(qiáng)較差，穩(wěn)定性差鍵強(qiáng)較差，穩(wěn)定性差E ELiLi2s 2s = - 5.4eV= - 5.4eVE EH H1s 1s = - 13.6eV= - 13.6eV能級相差較大，成鍵效應(yīng)較差能級相差較大，成鍵效應(yīng)較差2. 2. HFHF（1)1)2 2（2)2)2 2（3)3)2 2 （1)1)4 41133441s1s2p2p1s1sF FH HHFHF222s2s2p2px x1133成鍵軌道成鍵軌道3 3 = c= c1 11s1sH H + c+ c2

34、22 2p px xF F4 4 = = 2p2py yF F11非鍵軌道非鍵軌道4 4 = = 2p2pz zF F44反鍵軌道反鍵軌道5 5 = c= c1 11s1sH H - c- c2 22 2p px xF F11非鍵軌道非鍵軌道1 1 = = 1s1sF F22非鍵軌道非鍵軌道2 2 = = 2s2sF FHFHF是反磁性分子、極性共價鍵是反磁性分子、極性共價鍵 一氧化碳分子是三鍵結(jié)構(gòu)一氧化碳分子是三鍵結(jié)構(gòu)（與價鍵（與價鍵理論的結(jié)論不同）理論的結(jié)論不同）； 在一氧化碳分子的三鍵結(jié)構(gòu)中，有在一氧化碳分子的三鍵結(jié)構(gòu)中，有一個是共價配建一個是共價配建 C OC O，由氧原子提供電，由氧

35、原子提供電子對。子對。3. 3. COCO、NONO 在在 CO CO 和和 NO NO 分子中，由于分子中，由于 C C、N N 等原子的等原子的 2s 2s 軌道與軌道與 2p 2p 軌道能軌道能級相差不大，與級相差不大，與 N N2 2 相似，分子軌道發(fā)生能級交錯。相似，分子軌道發(fā)生能級交錯。 CO COCO CO 1 12 2，222 2，332 2，442 2， 114 4，552 2 C C 1s 1s2 2，2s2s2 2，2p2p2 2O O 1s 1s2 2，2s2s2 2，2p2p4 4COCOO OC C441122331s1s1s1s2s2s2s2s115566222p

36、2p2p2p2p2px x2p2px xN NO ON NO O441122331s1s1s1s2s2s2s2s115566222p2p2p2p2p2px x2p2px xNONONO 1NO 12 2，222 2，332 2，442 2， 114 4，552 2，221 1 N 1sN 1s2 2，2s2s2 2，2p2p3 3 O 1sO 1s2 2，2s2s2 2，2p2p4 4 NONO為順磁性分子為順磁性分子N N X = 3.07X = 3.07O O X = 3.50X = 3.50 NONO的穩(wěn)定性較差的穩(wěn)定性較差例如：例如：2NO + O2NO + O2 2 = 2NO= 2

37、NO2 2 （紅棕色）（紅棕色）55是很弱的成鍵軌道是很弱的成鍵軌道（00）問題思考與練習(xí)問題思考與練習(xí)3-10 N3-10 N的電負(fù)性較大，是一種非金屬性強(qiáng)的元素。為何的電負(fù)性較大，是一種非金屬性強(qiáng)的元素。為何N N2 2分子具有一定分子具有一定的的“惰性惰性”？ 3-11 3-11 對于對于COCO與與NONO，已知，已知 55是很弱的成鍵軌道（是很弱的成鍵軌道（00）或稱之為或稱之為“非鍵非鍵”軌道，軌道，22是反鍵軌道。試問是反鍵軌道。試問 COCO+ + 和和 NONO+ + 的鍵級、的鍵級、D De e（解離能）（解離能）和和 R Re e（鍵長）應(yīng)如何估計？（鍵長）應(yīng)如何估計？3

38、-12 3-12 對于異核雙原子分子對于異核雙原子分子 CHCH、NHNH、OHOH，你認(rèn)為應(yīng)按，你認(rèn)為應(yīng)按 CO CO 的能級序列，的能級序列，還是按還是按 HF HF 的能級序列，請寫出它們的基組態(tài)。的能級序列，請寫出它們的基組態(tài)。作業(yè)輔導(dǎo)作業(yè)輔導(dǎo)3-103-10（略）（略） N N2 2 分子具有三鍵結(jié)構(gòu)（分子具有三鍵結(jié)構(gòu)（NNNN），是順磁性），是順磁性分子；分子； 在在N N2 2 分子中，分子中，鍵（鍵（11u u 軌道）的能級比軌道）的能級比鍵（鍵（33g g 軌道）低，使軌道）低，使鍵受到保護(hù)。鍵受到保護(hù)。N N2 2 KK (2 KK (2g g) )2 2 (2(2u u)

39、 )2 2 (1(1u u) )4 4 (3(3g g) )2 2能級交錯能級交錯22u u22g g2s2s2s2s11u u33g g33u u11g g2p2p2p2px xN NN N2 2 N N2p2p2p2px x3-113-11（略）（略）1. CO1. CO、COCO+ +鍵級鍵級CO CO 略小于略小于 COCO+ +解離能解離能D De(CO)e(CO) 略小于略小于 D De(COe(CO+ +) )鍵長鍵長R Re(CO)e(CO) 略大于略大于 R Re(COe(CO+ +) ) 當(dāng)當(dāng) CO CO 分子失去分子失去 1 1 個個 55電子形成電子形成COCO+ +時，由于時，由于 55軌道是很弱的成鍵軌道軌道是很弱的成鍵軌道(0)(0)，對鍵級的影響不大。即：對鍵級的影響不大。即：2p2p44332s2s2s2s115566222p2p2p2px x