分子轨道排布式

分子轨道理论1 分子轨道理论分子轨道是由2个或多个原子核构成的多中心轨道。

分子轨道的波函数也是Schrödinger方程的解。

分子轨道分为成键分子轨道与反键分子轨道，前者是原子轨道同号重叠（波函数相加）形成,核间区域概率密度大,其能量比原子轨道低；后者是原子轨道异号重叠（波函数相减）形成的，核间区域概率密度小，两核间斥力大，系统能量提高，如图所示：2 同核双原子分子1）.氢分子氢分子是最简单的同核双原子分子。

两个氢原子靠近时，两个1s原子轨道（AO），组成两个分子轨道（MO）：一个叫成键轨道，另一个叫反键轨道。

氢分子的两个电子进入成键轨道电子构型或电子排布式为。

电子进入成键轨道，使系统能量降低，进入反键轨道将削弱或抵消成键作用。

2）.分子轨道能级图与分子轨道形状第二周期元素原子组成分子时，用2s,2p 原子轨道组成的分子轨道，示于图9-3-2由图可见，分子轨道的数目等于用于组合原子轨道数目。

两个2s原子轨道组成两个分子轨道和，6个2p原子轨道组成6个分子轨道，其中两个是σ分子轨道（和)4个是π分子轨道（两个和两个）。

相应的原子轨道及分子轨道的形状如图下所示。

由图可见：●成键轨道中核间的概率密度大，而在反键轨道中，则核间的概率密度小。

●一对2p z 原子轨道以“头碰头”方式组合形成分子轨道，时，电子沿核间联线方向的周围集中；一对2p x(2p y)原子轨道以“肩并肩”方式组合形成分子轨道，时，电子分布在核间垂直联线的方向上。

3）.氧分子O2共有16个电子，O2的电子构型：O2分子有两个自旋方式相同的未成对电子，这一事实成功地解释了O2的顺磁性。

O2中对成键有贡献的是(σ2p）2和(π2p)4这3 对电子，即是一个σ键和两个π键。

O2的两个π键是三电子π键，反键轨道中的一个电子削弱了键的强度，一个三电子π键相当于半个键，故O2的叁键实际上与双键差不多。

4）.氮分子N2的分子轨道能级图与O2比较，只是在和的相互位置有区别。

高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第5讲 分子结构【典型例题】例1、写出POCl 3的路易斯结构式。

分析：应当明确在POCl 3里，P 是中心原子。

一般而言，配位的氧和氯应当满足八偶律。

氧是二价元素，因此，氧原子和磷原子之间的键是双键，氯是1价元素，因此，氯原子和磷原子之间的键是单键。

然而使配位原子满足八偶律，即画出它们的孤对电子。

解：例2、给出POCl 3的立体构型。

分析：应用VSEPR 模型，先明确中心原子是磷，然后计算中心原子的孤对电子数：n = 5 － 2 －3 × 1 = 0所以，POCl 3属于AX 4E 0 = AY 4型。

AY 4型的理性模型是正四面体。

由于氧和磷的键是双键，氯和磷的键是单键，所以∠POCl ＞109°28’,而∠ClPCl ＜109°28’。

解：POCl 3，呈三维的四面体构型，而且，∠POCl ＞109°28’，而∠ClPCl ＜109°28’。

例3、给出POCl 3的中心原子的杂化类型。

分析：先根据VSEPR 模型确定，POCl 3属于AY 4型（注意：不能只考虑磷原子周围有四个配位原子，杂化类型的确定必须把中心原子的孤对电子考虑在内。

本题恰好AX n + m = AY n （m = 0），如果不写解题经过，可能不会发现未考虑孤对电子的错误。

）AY 4的VSEPR 模型是正四面体。

因此，POCl 3属于三维的不正的四面体构型。

解：POCl 3是四配位的分子，中心原子上没有孤对电子，所以磷原子取sp 3杂化类型，但由于配位原子有两种，是不等性杂化（∠POCl ＞109°28’， 而∠ClPCl ＜109°28’ ）。

例4、BF 3分子有没有p –p 大π键？分析：先根据VSEPR 模型确定BF 3分子是立体构型。

然后根据立体构型确定BF 3分子的B 原子的杂化轨道类型。

再画出BF 3分子里的所有轨道的图形，确定有没有平行的p 轨道。

[co(nh3)6]3+分子轨道一、[Co(NH3)6]3+分子结构及电子排布1.1 [Co(NH3)6]3+分子结构[Co(NH3)6]3+是一种含有氨配体的钴配合物，它的分子结构是一个钴离子中心，周围配位了六个氨分子。

钴离子的电子排布为3d7，即有三个电子处于d轨道中。

氨分子通过配位键与钴离子形成了六个配位键。

1.2 [Co(NH3)6]3+分子的电子排布在[Co(NH3)6]3+中，钴离子的电子排布为3d6。

氨分子配位形成的分子轨道包括3d轨道、4s轨道和4p轨道。

其中3d轨道有三个电子，4s轨道有一个电子，4p轨道有两个电子。

二、[Co(NH3)6]3+的分子轨道组成及特性2.1 分子轨道组成[Co(NH3)6]3+的分子轨道由钴离子的3d、4s和4p轨道与氨分子的氮原子轨道混合形成。

其中3d轨道形成了t2g和eg两组分子轨道，4s和4p轨道形成了a1g和e组分子轨道。

2.2 分子轨道的特性a）t2g分子轨道：t2g分子轨道由3dxy、3dxz和3dyz轨道混合形成，形成键合作用，参与形成配位键。

b）eg分子轨道：eg分子轨道由3dz2和3dx2-y2轨道混合形成，形成非键合作用，对于分子性质的影响较小。

c）a1g和e分子轨道：a1g和e分子轨道来自于氨分子的4s和4p 轨道，参与与金属离子之间较弱的成键作用。

三、[Co(NH3)6]3+的分子轨道能级和分子性质3.1 分子轨道的能级根据分子轨道理论，t2g分子轨道的能级比eg分子轨道低，而a1g和e分子轨道的能级则更低。

这意味着t2g分子轨道所在的能级较高，是主要参与形成配位键的分子轨道。

3.2 分子性质[Co(NH3)6]3+的分子轨道能级关系直接影响了其分子性质。

t2g分子轨道参与形成配位键，决定了分子的稳定性和配位键的形成能力；eg 分子轨道对于电子跃迁和光谱性质有一定影响；而a1g和e分子轨道则参与分子振动和亚稳态的形成。

四、[Co(NH3)6]3+的分子轨道在催化反应中的应用[Co(NH3)6]3+的分子轨道结构和性质使得其在催化反应中具有重要应用价值。

第七章分子结构和晶体习题解答（7）思考题1．举例说明下列概念的区别：离子键与共价键、共价键与配位键、σ键和Л键、极性键和非极性键、极性分子与非极性分子、分子间力与氢键。

1．离子键是得到电子的阴离子与失去电子的阳离子的强烈静电吸引作用；共价键是原子间通过共用电子对（或电子云重叠）而形成的相互吸引作用，无阴、阳离子；配位键也是共价键中的一种，只不过共用的一对电子有一个原子提供。

σ键是各自电子云用密度最大的一头相互重叠，以使重叠体积最大，两原子间形成共价键时首先肯定以σ键成键，但两原子间只能形成σ键一次。

Л键是在原子间已形成一根σ键后，其余原子轨道以“肩并肩”在侧面重叠的成键方式，其重叠体积比σ键要小，但两原子间根据各自的单电子数可形成几个Л键。

极性键是两不同原子间形成共价键时，由于两原子的电负性不同，吸引公用电子对的作用不同，使某一端带有部分正电荷，另一端带有部分负电荷，这就是极性键；若两相同的原子间形成共价键，由于彼此电负性相同，吸引共用电子对的能力相同，公用电子对不偏向任何一个原子，两原子不带“净”电荷，没有“正”或“负”的一端，即非极性键。

极性分子是整个分子中正、负电荷重心不重合，使分子一端带部分正电荷，为正极，另一端带部分负电荷，为负极。

分子之间由于偶极间的相互作用力为分子间力。

氢键是氢原子与电负性大、半径小的原子形成共价键后，由于氢原子唯一的电子被其他原子吸引到离氢原子核较远的地方，氢原子几乎成了“裸露”的质子，有很强的正电场，吸引另一电负性大、半径小的原子的孤对电子，形成了一种作用力，这个作用力本质上还是分子间作用力，但比一般的分子间力强。

2．离子键是怎样形成的？离子键的特征和本质是什么？为什么离子键无饱和性和方向性？2．离子键是失电子的金属阳离子和德电子的非金属阴离子通过静电引力形成的。

离子键的特征是无方向性、无饱和性。

其本质是正、负点电荷间的静电引力。

点电荷产生的电场向空间各个方向均匀传播，每一个在其电场中的异号电荷都会受到它的吸引作用，在理论上它可吸引无数个异号电荷，所以离子键无饱和性；由于点电荷产生的电场向空间各个方向的传播是均匀的，只要距离相等，不管在哪个方向，受到的作用里是一样的，这就是离子键的无方向性。

分子轨道理论？？O2有磁矩，为2.62×10-23 A·m2？？NO等含奇数电子的分子结构？？预言“He2”、“Be2”、“Ne2”等的不存在？？O3中的O-O 键长处于单键与双键之间？？存在H2+和He2+→于是新的理论又诞生了价键理论、杂化轨道理论和价层电子互斥理论虽然能较好地说明共价键的形成和分子空间构型，但也有一定的局限性。

它们不能解释氧分子的順磁性和氢分子离子H2+中也存在单电子键等问题。

1932年美国科学家莫立根（Mulliken）洪特(Humd)等人先后提出了分子轨道理论(Molecular Orbital Theory)，简称MO法，从而弥补了价键理论的不足。

【分子轨道理论的基本要点】1、分子轨道理论的基本观点是把分子看作一个整体，其中电子不再从属于某一个原子而是在整个分子的势场范围内运动。

正如在原子中每个电子的运动状态可用波函数（ψ）来描述那样，分子中每个电子的运动状态也可用相应的波函数来描述。

2、分子轨道是由分子中各原子的原子轨道线性组合而成，简称LCAO (linear combination of atomic orbitals的缩写)。

组合形成的分子轨道数目与组合前的原子轨道数目相等。

如两个原子轨道ψa和ψb线性组合后形成两个分子轨道ψ1和ψ1*ψ1 =c1ψa +c2ψbψ2=c1ψa -c2ψb这种组合和杂化轨道不同，杂化轨道是同一原子内部能量相近的不同类型的轨道重新组合，而分子轨道却是由不同原子提供的原子轨道的线性组合。

原子轨道用s、p、d、f……表示，分子轨道则用σ、π、δ……表示。

3、原子轨道线性组合成分子轨道后，分子轨道中能量高于原来的原子轨道者称为反键轨道，能量低于原来的原子轨道者称为成键轨道。

4、原子轨道要有效地线性组合成分子轨道，必须遵循下面三条原则：（1对称性匹配原则。

只有对称性匹配的原子轨道才能有效地组合成分子轨道。

哪些原子轨道之间的对称性匹配呢？如图7-24（a）（c）所示。

1.离子晶体中的化学键都是离子键。

（）1.错2.CO 分子含有配位键。

（）2.对3.所有分子的共价键都具有饱和性与方向性，而离子键没有饱和性与方向性。

（）3.错4. 中心原子所形成的杂化轨道数等于参加杂化的原子轨道数。

（）4.对5. 原子轨道发生杂化后可以增强成键能力。

（）5.对6. 杂化轨道具有能量相等、空间伸展方向一定的特征。

（）6.对7. 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其空间构型都是正四面体。

（）7.错8. 在任何情况下，每一个sp2杂化轨道所含的s、p成分均相同。

（）8.错9. 由分子轨道理论可推知 O2-、O22-都比 O2稳定。

（）9.错10. 按照分子轨道理论，N2+和 N2-的键级相等。

（）10.对11. 色散力存在于一切分子之间。

（）11.对12. 弱极性分子之间的分子间力均以色散力为主。

（）12.对13. 氢键只存在于 NH3、H2O、HF 的分子之间，其它分子间不存在氢键。

（）13.错14. 根据价层电子对互斥理论，分子或离子的空间构型取决于中心原子的价层电子对数。

（）14.对15. 对 AB m型分子 ( 或离子 ) 来说，当中心原子 A 的价电子对数为 m 时，分子的空间构型与电子对在空间的构型一致。

（）15.对16. AsF5是三角双锥形分子。

（）16.错17. SO42-、ClO4-、PO43-的空间构型相同。

（）17.对18. 下列化合物中既有离子键又有共价键和配位键的是（）。

18.D(A) KF； (B) H2SO4； (C) CuCl2； (D) NH4NO3。

19. 关于离子键的本性，下列叙述中正确的是（）。

19.D(A) 主要是由于原子轨道的重叠； (B) 由一个原子提供成对共用电子；(C) 两个离子之间瞬时偶极的相互作用； (D) 正、负离子之间的静电吸引为主的作用力。

20. 下列各组卤化物中，离子键成分大小顺序正确的是（）。

20.A(A) CsF > RbCl > KBr > NaI；(B) CsF > RbBr > KCl > NaF；(C) RbBr > CsI > NaF > KCl；(D) KCl > NaF > CsI > RbBr。

of的分子轨道式
OF的分子轨道式可以表示为：$(1σg)^2(1σu)^2(2σg)^2(2σu)^2(3σg)^2(1πu)^4(1πg)^4$，也可以表示为：$(1σ)^2(2σ)^2(3σ)^2(4σ)^2(5σ)^2(1π)^4(2π)^4$。

分子轨道理论是一种描述分子中电子排布的理论。

在这个理论中，原子轨道通过线性组合形成分子轨道，分子轨道的数量等于组成分子的原子轨道的数量。

每个分子轨道都有一定的能量和形状，并且可以被电子占据。

根据分子轨道理论，OF的分子轨道能级顺序与O₂分子的类同。

分子轨道式可以用于预测分子的性质，如键长、键能和磁性等。

通过比较不同分子的分子轨道式，可以了解它们之间的相似性和差异性。

f2+的分子轨道式
F2 (18e) ： (σ1s)2 (σ*1s)2 (σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π*2py)2 (π*2pz)2
键级为1，共8e-，成键上10e-，反键上8e-
和原子轨道的电子排布差不多，都是从能量较低的轨道排起。

分子轨道是由确定的，原子轨道经过线性组合得到分子轨道。

遵循洪特规则，最低能量原理，1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p65s等，第3个对，电子最分散，能量最低，有3个电子np的xyz上各一个，半满原理。

扩展资料：
分子中的电子能级称为分子轨道。

分子轨道是由组成分子的原子轨道相互作用形成的。

原子A及B相互作用，即可形成分子A-B中的两个分子轨道，其中一个分子轨道能量比原来的轨道要低，叫分子的成键轨道；而另一个则比原来要高，叫反键轨道。

例如，两个H原子相互作用形成H2分子时，其分子轨道能级上的电子排列情况可用线性组合图来表示，其上反键轨道是空着的。

6.4.9 分子轨道的能级分子轨道式电子在分子轨道中排布时应遵守：◆能量最低原理◆泡利不相容原理◆洪特规则不同分子的分子轨道，能级次序不同需要确定分子轨道的能级次序分子轨道的能级图把分子中各分子轨道按能级高低排列，可得到分子轨道能级图对于第一、二周期同种元素形成的同核双原子分子，分子轨道的能级图分二种：◆氧分子和氟分子的能级图◆其它同核双原子分子的能级图1s1s2s 2s 2p2ps1σ*s1σs2σ*s2σO 2和F 2的分子轨道能级图能量差较大, 2s 和2p 之间不能 形成分子轨道σ2p <π2p能量F 原子轨道 F 2分子轨道 F 原子轨道yp 2πzp2π*p2zπ*p 2y π*p 2xσxp 2σ*****p 2p 2p 2p 2p 2p 2s 2s 2s 1s 1xz y z y x σππππσσσσσ<=<=<<<<<2p x 2p y 2p z 2p x 2p y 2p zF 2的分子轨道能级图1s 1s2s2s 2p2ps1σ*s1σs2σ*s2σ能 量F 2的分子轨道式F: 1s 22s 22p 5yp2πzp2π*p2zπ*p 2yπ*p 2xσxp 2σF 原子轨道 F 2分子轨道 F 原子轨道F 2的分子轨道能级图])()()()()()()([F 2p 22p 22p 22p 22p 22s 22s 22***z y z y x KK ππππσσσ])()()()()()()()()[(F 2p 22p 22p 22p 22p 22s 22s 22s 12s 12****zyzyxππππσσσσσ内层电子表示有1个σ键s1σ*s1σs2σ*s2σ能级差较小2s 和2p 之间能 形成分子轨道π2p < σ2p能量1s1s2s2s 2p2pyp 2πzp 2π*p2zπ*p 2y π*p 2xσxp 2σN 原子轨道 N 2分子轨道 N 原子轨道N 2的分子轨道能级图*****p2p 2p 2p 2p 2p 2s 2s 2s 1s 122F O xzyzyxσππππσσσσσ<=<=<<<<<：的能级次序和*****p2p 2p 2p 2p 2p 2s 2s 2s 1s 1xzyxzyσππσππσσσσ<=<<=<<<<次序同核双原子分子的能级第一、二周期其它s1σ*s1σs2σ*s2σxp2σyp2πzp2π*p2zπ*p 2y π*p 2xσ能量1s 1s2s 2s2p2pN 2的分子轨道式N 原子轨道 N 2分子轨道 N 原子轨道N 1s 22s 22p 3N 2的分子轨道能级图])()()()()([N 2p 22p 22p 22s 22s 22*x z y KK σππσσ表示有1个σ键，2个π键。