Tải bản đầy đủ (.ppt) (46 trang)
  1. Trang chủ
    2. >>
  2. Giáo án - Bài giảng
    3. >>
  3. Tư liệu khác

thuyết molecular orbital (MO)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.27 MB, 46 trang )


 !!"#$ %
2.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp MO
2.2. Kết quả của phương pháp MO
2.3. Áp dụng phương pháp MO cho các phân tử 2 nguyên tử
2.4. Một vài thí dụ khác
&'()*$+,-$. /+0'12/+3/






















−+−






&&&
4
5

πε
5
6
7
5
&
&






−
==
π
ψψ
5
6
7
5
&
&







−
==
π
ψψ

+0'12$!81+(912:+!;#12!<
( )
5
=








=Ψ−+
∂
Ψ∂
+
∂
Ψ∂
+

∂
Ψ∂




π
∑
=
=




&
ψψ
&'()*$+,-$. /+0'12/+3/

•
Quan ñieåm cuûa phöông phaùp MO:
–
Giải phương trình sóng Schrodinger của từng e riêng biệt
–
Phân tử là hệ gồm tổng phương trình sóng của các
electron và sẽ tồn tại ở trạng thái có năng lượng cực +ểu

–
Phân tử là nguyên tử đa nhân. Các e chuyển động quanh
các hạt nhân.
–

 >!"#$ /+ ?1$@A>$+B>&$ ?CD$ ?C+ ,
1+#E$ ?C$,F$+GH F(312,?1$@A$+ C2# 
$ I$+ F1+#?1J3$
2.2. Kết quả của phương pháp MO
Nội dung cơ bản của phương pháp MO về liên kết cộng hóa trò
Các orbital phân tử (MO) được tạo thành do sự tổ hợp tuyến
tính các orbital nguyên tử (AO) (tức do các AO xen phủ lẫn
nhau). (LCAO – Linear Combination Atomic Orbital)
Nội dung cơ bản của phương pháp MO về liên kết cộng hóa trò
•
Sự h!nh thành các MO từ việc tổ hợp các AO chỉ xảy ra khi có đủ các điều kiện sau:
–
Các AO phải gần nhau về mặt năng lượng.
–
Các AO phải che phủ nhau đáng kể.
–
Các AO phải đối xứng giống nhau đối với đường liên kết trong phân tử
Khơng tạo liên kết Khơng tạo liên kết Tạo liên kết
Nội dung cơ bản của phương pháp MO về liên kết
cộng hóa trò
–
Tr ng thái c a e c xác nh b ng các MO. ạ ủ đượ đị ằ
–
Các orbital phân tử được ký hiệu là
σ
,
π
,
δ
,

ϕ
tuỳ thuộc vào sự đònh hướng của chúng
đối với trục nối các hạt nhân nguyên tử.
$!1212,K1$L ( / ; M
$!12/+?1$L
σ π δ ϕ
N+O/!"#$ 12,K1$L

S MO t o thành b ng t ng s AO tham gia t h pố ạ ằ ổ ố ổ ợ

Sự tổ hợp tuyến tính cộng các AO tạo thành các MO liên kết có năng lượng
thấp hơn các AO ban đầu. MO này được gọi là MO liên kết. Ký hiệu chúng là:
σ
1s,
σ
2s,
σ
2px,
π
2py,
π
2pz : EMO < EAO

Sự tổ hợp tuyến tính trừ các AO tạo thành các MO phản liên kết có năng lượng
cao hơn các AO ban đầu. Các MO này được gọi là MO phản liên kết. Ký hiệu các
MO phản liên kết là
σ
*1s,
σ
*2s,

σ
*2px,
π
*2py,
π
*2pz : EMO* > EAO
N+O/!"#$ 12,K1$L(
Ph  ng trình t ng quát:
Ψ = Ν[

Ψ

% ± 
"
Ψ 

%P
n AO-s n MO-σ
N+O/Q/;R$!S#K1J-$
N+O/Q/HT1229$!S#K1J-$
N+O/Q;
N+O/3Q(HEQ/HU#Q;
Không tạo liên kết
Không tạo liên kết
Tạo liên kết
!"#$ /+?1$LJ+T12#K1J-$

Các orbital nguyên tử không tham gia tổ hợp với
các orbital nguyên tử khác khi h!nh thành phân
tử sẽ được chuyển nguyên vẹn vào phân tử và

được gọi tên là MO không liên kết.

Các MO không liên kết có h!nh dạng và mức
năng lượng hoàn toàn giống với AO chuyển
thành nó.

Ký hiệu là
σ
0
2s,
σ
0
2px,
π
0
2py,
π
0
2pz : EMO
o

= EAO
:V/+?1"W$!1$!K13
–
Về mặt năng lượng các orbital phân tử có thể được sắp xếp theo trật tự tăng dần nhưng không theo một
quy luật rõ ràng lắm, phụ thuộc nhiều vào sự chênh lệch năng lượng giữa các AO tổ hợp thành các
MO .
–
Trong phân tử, các electron phân bố trên các MO theo các quy luật giống như trên các AO gồm
»

Nguyên lý vững bền
»
Nguyên lý Pauli
»
Quy tắc Hund
XY#K1J-$
QZC[$\//+?1"W$!K1]9$3;S12^_,1+?1! ` (a
$!#b$$#K$3^[12+c$1+?1d#2e1. C[$\//+?1"W$!K1

J
$0'12Z12
Q#K1J-$(a^0O$d$+E1+J+#$3^[12+c$2#f 1+?1Cd1++'1
Q[$"YJZ12HU#C[$\//+?1"W$!K1
J
J+T12"g$!#b$$#K
QK1. #K1J-$^0O2R#"h12$K1. 
J
+Z \/J+T12"g
$!#b$$#K
QX$i12$+81i120O12#K1J-$$i12j1^[;E##K1J-$2#kC


X
J
∑∑
∗
−
=
T$kl$!c/+?1$L2mC3"0U


 !"#$%&$

'()*+*&#$ ,"-"./0".-".12"

3+*&4! &#$
⇒
567"/ "8*9":;

<&=>"./?"+@A"B/?"+C&=D"E6/?"+=F"G=HGGG*G1G
I;J
 !"#!$%&%'(
)$%
)$%




Xn5Do
nooJp6C
l+81+$!1
. /+?1$L<
*$%
*$%


Xn&
n4o=Jp6C
l+81+$!1
. /+?1$L<
Phân $L 2 nguyên tử

#K1J-$ XY#K1J-$
+#q;E#
#K1J-$
i120O12
#K1J-$


r
5o &5o/C ooJp6C


&5 s4/C 4o=Jp6C
XY#K1J-$nt:W$!K1
J
%u:W$!K1]%P
)$%


Xn5Do
no&Jp6C
l+81+$!1
. /+?1$L<
*$%

Xn5
⇒J+T12+81+
$+E1+#K1J-$Q
⇒/+?1$L

J+T12$m1$d#

l+81+$!1<
 !"#!$%&%
'(
•
Các phân tử 2 nguyên tử cùng lo6i (X2) của các nguyên tố chu kỳ 2
•
Phân mức năng lượng của các MO của những nguyên tố cuối chu kỳ 2
•
Phân mức năng lượng của các MO của những nguyên tố đầu chu kỳ 2
•
Các phân tử 2 nguyên tử khác lo6i (XY) của những nguyên tố chu kỳ 2
*$%&%+!&,'("#-
σ

•
AO hoá trị của các nguyên tố chu kỳ 2 : 2s và 2p
•
Theo phương dọc trục liên kết: 2 Nguyên tử có 2 AO 2s và 2AO 2pz

****


ψψψψψ
+++=
2 AO 2s → σ
2s
và σ
2s
*
2AO 2p

z
→ σ
2p
z
và σ*
2p
z
σ
2s
σ
2s
*
σ
2pz
σ
2pz
*
*$%&%+!&,'("#-
π

*$ tử 2 nguyên tử - Năng lượng của AO
Nguyeân toá Li Be B C N O F Ne
∆E
2s–2p
(eV) 1,9 2,8 5,7 8,1 11,4 18,9 22,6 26,8

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×