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同核双原子分子分子轨道电子排布式

2022.11.03

(1) 氢分子是最简单的同核双原子分子,2 个1S原子轨道组合成2个分子轨道: 和 。2 个电子以不同的自旋方式进人能量低的 成键轨道,其电子排布式(又称为电子构型)可以写成键级为 。


(2) 与 如果是 2个He原子靠近时,每个He原子都有一对已成对的1s电子。形成分子轨道时,一对电子进入 成键轨道 ,这时成键轨道已被占满 ,另一对电于只能进入 反键轨道。虽然进入成键轨道的电子对使分子系统的能量降低,但进入反键轨道的电子对却使能量升髙,所以 2 个He原子太靠近时不能形成稳定的分子。但是 能存在,键级为1/2,不太稳定。


(3) 氮气由两个氮原子构成。

 共有14个电子,每个分子轨道容纳两个字自旋方式不同的电子,按能量从低到高的顺序分布,氮气的电子排布式为:

 ,这里对成键有主要贡献的是 和 ,即形成两个π键和一个 键。


(4) 氧气由两个氧原子构成,共有16个电子。

其电子排布式为:


最后2 个电子进入轨道,狠 据 Hund规则,它们分别占有能置相等的2 个反键轨道,每个轨道里有1个电子,它们自旋方式相同。氧气分子中有2 个自旋方式相同的未成对电子,这一事实成功地解释了氧气的顺磁性。 氧气中对成键有贡献的是, 这 3 对电子,即1个键和2个键 ,在反键轨道上的电子抵消了一部分这2个π键的能量。考虑到这2个反键电子,氧气中的2个键不是像氮气中那样的二电子π键,而是三电子π键,即每个π键实际上由2 个成键电子和1个反键电子组成,氧气中有2个三电子π 键。可见把两个氧原子结合在一起的是叁键,而不像以前价键埋论所描述的那样是双键。由于三电子π键中有1个反键电于,削弱了键的强度,三电子π键不及二电子π键牢固。



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