N /9 8/T4(142) N SO3中S原子采取sp2杂化,未参与杂化的3p轨道上存在一对电子,由于在sp2杂 化轨道上有一对电子:[个们《杂化),所以SO3中氧原子的2?轨道上的电 子发生重排而空出了一个2p轨道来容纳S原子的2p2杂化轨道上的电子对,则该氧原 子提供的平行的2p轨道上也是一对电子,所以SO3中S原子的一个3轨道和3个O 原子的2p轨道(共四个相互平行的p轨道)提供的p电子数为:2+2+1+1=6 实际上NO3和CO3是等电子体,SO3与它们也是广义的等电子体,所以它们有 相同的离域π键(m)。 3个∏6 三、分子轨道理论( Molecular Orbital Theory)(MO法) 1.VB法的局限性 1)H的键能为269 kJ- mol-,但单电子不能配对,为什么存在共价键的键能? 2)B2、O2分子是顺磁性( paramagnetism)的,即B2、O2分子中有单电子,但用电子配 对法不能说明B2和O2分子中存在单电子。物质的顺磁性与单电子数的关系为: u=√m(n+2)BM(玻尔磁子) (3)不能解释CO2、BF3、C6H6等复杂分子中的离域π键 2.MO法的内容 (1)处理方法:通过求解 Schrodinger equation,可精确求解氢原子核外电子的波函数 (q)和能量(E)。因为用分子轨道法来表示分子成键,所以分子轨道波函数用 φ,而原子轨道波函数改写为φ,以示区别原子轨道与分子轨道。因为薛定谔方 程能精确求解单电子体系,对于H’这样的单电子分子离子体系,薛定谔方程当然 可以精确求解,求得波函数φ为分子轨道波函数,求得能量E为分子轨道能量, y|2表示电子在分子空间出现的几率密度。 (2)分子轨道是由原子轨道的线性组合( Linear Com bination of Atomic Orbitals)而成 (LCAO) (3)实例:从H分子离子来看,一个电子围绕着Ha和Hb 原子核运动,当这个电子离a核近时,其运动符合sa) 当这个电子离b核近时,其运动符合1s(b),则整个分子 离子的分子轨道分为两部分:(①)y1s=cl[ps(a)+φls(,把邺s代入薛定谔方程 中,可求得Ev<E,所以称为成键分子轨道,用a;表示:()= c2{q1s(-p1sl,把代入薛定谔方程中,可求得E:>En,所以称为反 键的分子轨道,用a1表示125 SO3 中 S 原子采取 sp2 杂化，未参与杂化的 3p 轨道上存在一对电子，由于在 sp2 杂 化轨道上有一对电子： （sp2 杂化），所以 SO3 中氧原子的 2p 轨道上的电 子发生重排而空出了一个 2p 轨道来容纳 S 原子的 2p 2 杂化轨道上的电子对，则该氧原 子提供的平行的 2p 轨道上也是一对电子，所以 SO3 中 S 原子的一个 3p 轨道和 3 个 O 原子的 2p 轨道（共四个相互平行的 p 轨道）提供的 p 电子数为：2 + 2 + 1 + 1 = 6。 实际上 − NO3 和 2− CO3 是等电子体，SO3 与它们也是广义的等电子体，所以它们有 相同的离域键（ 6 Π4 ）。 26 26 3 个 6 6 18 19 三、分子轨道理论（Molecular Orbital Theory）（MO法） 1．VB 法的局限性 (1) + H2 的键能为 269kJ·mol−1，但单电子不能配对，为什么存在共价键的键能？ (2) B2、O2 分子是顺磁性(paramagnetism)的，即 B2、O2分子中有单电子，但用电子配 对法不能说明 B2 和 O2 分子中存在单电子。物质的顺磁性与单电子数的关系为：  = n(n + 2) B.M.（玻尔磁子） (3) 不能解释 CO2、BF3、C6H6 等复杂分子中的离域键。 2．MO 法的内容 (1) 处理方法：通过求解 Schrödinger equation，可精确求解氢原子核外电子的波函数 （φ）和能量（E）。因为用分子轨道法来表示分子成键，所以分子轨道波函数用 Ψ，而原子轨道波函数改写为 φ，以示区别原子轨道与分子轨道。因为薛定谔方 程能精确求解单电子体系，对于 H2 + 这样的单电子分子离子体系，薛定谔方程当然 可以精确求解，求得波函数 Ψ 为分子轨道波函数，求得能量 E 为分子轨道能量， Ψ 2 表示电子在分子空间出现的几率密度。 (2) 分子轨道是由原子轨道的线性组合(Linear Combination of Atomic Orbitals)而成。 （LCAO） (3) 实例：从 + H2 分子离子来看，一个电子围绕着 H(a)和 H(b) 原子核运动，当这个电子离 a 核近时，其运动符合 φ1s (a)； 当这个电子离 b 核近时，其运动符合 φ1s (b)，则整个分子 离子的分子轨道分为两部分：(I) Ψ1s = c1[φ1s (a) + φ1s (b)]，把 Ψ1s 代入薛定谔方程 中，可求得 1s 1s E  E ，所以 Ψ1s 称为成键分子轨道，用 σ1s 表示；(II) * 1s = c2[φ1s (a) − φ1s (b)]，把 * 1s 代入薛定谔方程中，可求得 * 1s E  ＞ s E1 ，所以 * 1s 称为反 键的分子轨道，用 * 1s 表示。 C C CH C +