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氦雙原子分子的軌道能級圖


化學(xué)家 / 2018-05-28

    合乎邏輯地下一個(gè)將要討論當(dāng)兩個(gè)化合原子或離子中共有三三個(gè)電子時(shí)將會出現(xiàn)何種情況。由于os成鍵軌道僅能容納兩兩個(gè)電子,在這種情況下,三個(gè)電子中的一個(gè)將充填到σ*s。反鍵軌道中,盡管它的能量比成鍵分子軌道或兩個(gè)原子軌道的能量都高。這種反鍵軌道的利用情況可以用一個(gè)氨原子(He)同一個(gè)氨離子(He+)相結(jié)合形成一個(gè)二氨離子的例子來說明。參見圖5-5。

    有如我們已經(jīng)看到的氨原子有兩個(gè)電子,兩個(gè)電子都在18原子軌道中(表3-8)。氨離子(He)是失去一個(gè)電子后的氨原子。由于失去了一個(gè)帶負(fù)電荷的電子,結(jié)果它帶+1電荷。當(dāng)氨原子和氨離子相結(jié)合時(shí),兩個(gè)電子占人能量較低的。成鍵軌

道中,第個(gè)電子占入次低能量的o*反鍵分子軌道中。這些情況可由圖5-5的分子軌道道能級圖來說明。

    二氦離子的凈能量比氨原子或氨離子的能量都稍低,因?yàn)橛袃蓚€(gè)電子占入較低能量的分子軌道中和只有一個(gè)電子占入較高能量的分子軌道中。二氨離子具有較低的凈能量表明一個(gè)氨原子和個(gè)氫離子有不小的結(jié)合成成二氨離子的傾向。

    通過類似的理解方法,可以預(yù)期不容易由兩個(gè)氨原子相結(jié)合形成具有四個(gè)電子的二氯分子(He2)。因?yàn)樵诘湍芰砍涉I軌道中的兩個(gè)電子將被高能量反鍵軌道中的兩個(gè)電子所抵消。因此,能量的凈變化將是零,表明氨原子沒有結(jié)合成雙原子分子的傾向。的確,象我們判斷的一樣,單質(zhì)氨存在為單個(gè)的原子He,而不存在為雙原子分子He2。參見圖5-6。

把我們剛剛討論的原理應(yīng)用于第二周期元素(從鋰到氖)去研究有否可能生成雙原子分子是很有意思的。

 


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