3.3分子轨道理论和双原子分子的结松3.3.1简单分子轨道理论H,是最简单的分子,其它分子的电子数都不止一个,例如H2、O2、HF等是双核多电子分子;H2O、CH4、C.H。等是多核多电子分子。这样复杂的分子体系,可根据不同的模型用近似方法处理
3.3 分子轨道理论和双原子分子的结构 3.3.1 简单分子轨道理论 H2 + 是最简单的分子,其它分子的电子数都不 止一个,例如 H2 、O2 、HF等是双核多电子分子; H2O、CH4 、C6H6 等是多核多电子分子。这样复 杂的分子体系,可根据不同的模型用近似方法处 理
H,+成键的一般原理和概念对其它分子是适用的,这已被量子力学计算和实验所证实。将H2成键的一般原理推广,可得到适用于一般分子的分子轨道理论。1.分子轨道的概念在Born-Oppenheimer定核近似下,若分子含有m个核,n个电子,其哈密顿算符为
H2 + 成键的一般原理和概念对其它分子是适 用的,这已被量子力学计算和实验所证实。将H2 + 成键的一般原理推广,可得到适用于一般分子的 分子轨道理论。 1.分子轨道的概念 在Born-Oppenheimer定核近似下,若分子 含有m个核,n个电子,其哈密顿算符为
H=(—1/2)Zi=1nV,2—Za=1mZi=1"Za/rai+(1/2)Zi=1nZi>j1/rj +(1/2) Za=1mZa>bZaZp/Rab式中:『ai一核a与电子i之间的距离;rj一电子i与j之间的距离;Rab一核a与b之间的距离;第一项一全部电子的动能算符项之和:第二项一全部电子与核的静电吸引势能项之和;
Ĥ=(-1/2)Σi=1 n▽i 2 -Σa=1 mΣi=1 nZa /rai +(1/2)Σi=1 nΣi>j1/rij+(1/2) Σa=1 mΣa>bZaZb /Rab 式中:rai - 核a与电子i之间的距离; rij- 电子i与j之间的距离; Rab-核a与b之间的距离; 第一项-全部电子的动能算符项之和; 第二项-全部电子与核的静电吸引势能项 之和;
第三项一全部电子之间的排斥势能项之和:第四项一全部核之间的排斥势能项之和。多电子原子的Schrodinger方程HW=EW因方程中存在r.项,用变数分离法无法求解此处解决问题的方法仍采用单电子近似
第三项-全部电子之间的排斥势能项之和; 第四项-全部核之间的排斥势能项之和。 多电子原子的Schrődinger方程 Ĥψ=Eψ 因方程中存在rij项,用变数分离法无法求解, 此处解决问题的方法仍采用单电子近似
分子中的每个电子都在各自的原子核和其余电子组成的平均势场中运动,写出平均势能,得到电子i的H,得到电子i的Schr?dinger方程A;;=E;W;(i=1,2,...n)解此方程,得到一系列方程的解1,2'.., i..., n,相应的能量E,E2, ...,E...., En .其中波函数出:一分子中单电子波函数分子轨道
分子中的每个电子都在各自的原子核和其余电 子组成的平均势场中运动,写出平均势能,得到电 子i的Ĥi ,得到电子i的Schrődinger方程 Ĥiψi =Eiψi (i=1,2,.n) 解此方程,得到一系列方程的解 ψ1 ,ψ2 ,.,ψi.,ψn , 相应的能量 E1 , E2 , ., Ei.,En . 其中 波函数ψi -分子中单电子波函数 分子轨道