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對(duì)雙原子分子的認(rèn)識(shí)


化學(xué)家 / 2018-05-29

   迄今,我們僅考慮了由兩個(gè)相同同的原子或由同元素的一個(gè)原子和一個(gè)離子所產(chǎn)生的分子軌道。筒要地看一下,把分子軌道理論推廣應(yīng)用于兩種不同元素的原子間的鍵所涉及的一些因素,是很有意思的。

    不同的元素通常有不同的電負(fù)性(參見表4-2)。這個(gè)差別反映在能級(jí)圖中,因?yàn)樵榆壍朗且圆煌哪芗?jí)來表示的,電負(fù)性越大的元素它的原子軌道的能級(jí)越低。

    對(duì)于一個(gè)一般分子QR的分子軌道能級(jí)圖表示在圖5-15中。在式子中R代表電負(fù)性較高的元素。雖然也可能存在較高能量
的原子軌道,我們?cè)谶@里僅考慮1s和28原子軌道。在圖中沒有化合的元素。元素R比元素Q有較高的電負(fù)性,如圖中所
示,在能量標(biāo)度中,RB的原子軌道低于Q的原子軌道把電子專門表示出來。

    在圖中的數(shù)量w和y,標(biāo)志元素Q和R結(jié)合成分子QR時(shí)原子軌道間重疊的程度。重疊程度的大小同鍵的共價(jià)性有關(guān)系。
相互作用就越大;就是向生成更強(qiáng)共價(jià)鍵的方向發(fā)展。通常2s軌
道比1s軌道離核更遠(yuǎn),將更容易發(fā)生相互作用。因此,2o往往比y大,有如圖中所示。

    數(shù)量x和z同同元素Q和R的原子軌道能量差有關(guān)系,也同兩個(gè)原子的電負(fù)性差值有關(guān)系。一般而言,原子軌道的能量差越大,鍵的極性或離子性就越大。這同我們先前討論的關(guān)于兩個(gè)結(jié)合原子的電負(fù)性差與共價(jià)鍵的極性以及這些鍵的“部分離子性”程度是有關(guān)聯(lián)的(參見第47節(jié))。有如前述,在氫分子中兩個(gè)原子是相同的,相應(yīng)的原子軌道有相同的能量。因此,在這樣的一個(gè)共價(jià)鍵中極性(或部分離子性)極小。

    注意在圖5-15中,對(duì)QR分子來說,o1s成鍵分子軌道在能量上更接近于R的1s原子軌道,而和Q的1s原子軌道能量相

差較大。這表明元素R對(duì)o1s分子軌道中的一對(duì)電子的吸引力要大于元素Q對(duì)一對(duì)電子的吸引l。這一點(diǎn)與下述情況是一致的

R有較高的電負(fù)性,和在QR分子中R端的電子密度要大于在Q端的電子密度。

   氧化氮(II)分子NO是兩種不同元素所組成的雙原子分子的一個(gè)特例。氧原子的電負(fù)性(35)高于氮原子的電負(fù)性(3.0)。參見表4-2。形成NO分子的分子軌道能級(jí)圖,將指出在xp,反鍵軌道中有一個(gè)成單電子。


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