課件固體物理共價結合_第1頁
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文檔簡介

1、1方法分子軌道波 原子軌道波函數的線性組LinearCombinationofAtomicOrbitals 1方法分子軌道波 原子軌道波函數的線性組LinearCombinationofAtomicOrbitals VA)A 原子中電子的波函數 h2VB)B B分子軌道波函數 i(rCiA(riB(r 1 變分計算待定因分子軌道波函數 1(r2(r(2m1VA1VB1)1 滿方程 2 V V ) 2m B 單電子波動方原子A和B等價1 2 ( v, v)( v ( r r r 1 H h2 2 h2 2V V B方法 分子軌道MolecularOrbitalmethod MO 忽略兩個電子V1

2、2 簡化為單電子問 假定兩個電子總的波(r1 r2 1(r)2 (r組成氫分子 狀態的哈密頓H h2 2 h2 2 V V 2m BA B1 2方程 H 單個原子中的電子的波函數 A and VA)A 滿方程 h(2 VB)B BVA VB 原子核的庫侖勢原子相互靠近 波函數交疊 形成共價鍵兩個電子 為兩個氫原子所共02_02 共價結共價結 兩個原子各貢獻1個電子 形成共價IV族元素C Si Ge Sn(灰錫)石結論 氫分子的量子理論為基礎兩個氫原子A和B 狀態下 各有一個電歸一化波函數 A and 2共價鍵結合的基本特征之一 飽和 價電子殼層超過半滿根據2共價鍵結合的基本特征之一 飽和 價電

3、子殼層超過半滿根據泡利原理 部分電子必須自旋相反配對IV VII族的元素共價鍵數目符合8N原則 共價鍵結合的兩個基本特征 飽和性和方向 能形成鍵的數目有一個最大每個鍵有2個電子 分別來自 共價鍵是由未配對的電子形 價電子殼層如果不到半滿 C(A B 2C2(H H C(A B 2C2(H H 電子云觀點 氫原子中的 1s 軌道在兩核電子在兩核間出現幾率大 形成負電區兩氫核與核間相互吸引作用 氫原子相結* dr 2C2(H H * dr *H v 2C(HaaHab 電子云與原子核的庫侖作成鍵態能量相對于原子能級降低反鍵態能量升 成鍵態上可以填充兩個自旋相反的電體系的能量下降 意味著有相互吸引的分子軌道波函數 CA B), CA Bv*H 2C2(H H 軌道能量差別 *H dr 2C2(H H vH *H drv *H dr A v B HabAHBdr BHAdr分子軌道波函數 ( vC (r ( r i 變分計算待定因子 歸一化常數分子軌道波函數 C(A BBonding C ( Antibonding 3h (1/2)(2s23h (1/2)(2s2p 2p 2p 基 2s和 (1/2)( 波函數的組 2222 (1/2)( 2222 電子云分別集中在四面體的44個電子都是未配對 頂角方向上形成4個共價鍵兩個鍵之間的夾角 109028 C 61s2

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