对称性和杂化轨道

杂化轨道的研究常采用量子化学方法。本文从每类原子轨道的总电子云图象的对称性出发,对常见的S—P—d杂化轨道,根据杂化方式,即可确定构成杂化轨道的原子轨道和分子的立体构型。对于等性杂化轨道,还可确定杂化轨道函数。 鲍林和斯莱脱在1931年首先提出杂化轨道理论。开始仅属于VB理论的范畴。后来,MO法中的定域轨道模型也取杂化轨道为组合基函。目前,杂化轨道理论对于研究多原子分子结构还是十分重要的。近年来,人们用图解法来研究杂化,不仅直观,容易掌握,而且也能揭示出问题的实质。     

构成σ—杂化轨道的原子轨道

本文以S、P、d轨道的杂化为例,从一个或几个原子轨道电子云整体图象的对称性出发,再结合考虑能量近似原则和归一化条件,根据分子的立体构型,就可得到构成σ—杂化轨道的原子轨道类型.杂化轨道理论的研究常采用量子化学方法（1—4）。目前，杂化轨道理论对研究多原子分子结构及其性质还是十分有用的。但要推导杂化轨道函数，首先要用群体方法⑥来确定构成杂化轨道的原子轨道，这种方法既要利用群论知识、同时也不直观。本文从一个或几个原子轨道电子云整体图象的对称性出发，讨论了构顾σ——杂化轨道的原子轨道，既σ轨道的杂化方案。对于常见的S-P--d杂化轨道，本文所得到的结论不仅与群论方法完全相同，同时方法直观，物理意义明确，容易掌握。     

“端点原子”的原子轨道杂化

当前通行的“杂化轨道理论”在说明分子的成键情况和几何构型时,一般只涉及中心原子(处于分子中心位置的原子)的原子轨道杂化,很少讨论端点原子(分子中只与另一个原子相连而不再与其它原子相连的原子)的原子轨道杂化问题。少数教材讨论个别分子的成键情况时,也偶尔提到端点原子的杂化。个别教材提出,参加成键的     

关于非过渡元素多原子分子中d轨道参与杂化的探讨

大家知道,原子轨道杂化在预测和说明成键作用及分子形状方面很有价值。自ⅢA族到ⅧA族元素,内层d轨道已填满电子不参与杂化,或者无内层d轨道,因此这些元素仅仅涉及外层d轨道参与杂化。本文仅就非过渡元素多原子分子中d轨道参与杂化的问题进行探讨。     

关于s-p型杂化指数的取值与应用探讨

在s-p型杂化中,杂化指数不表示参与杂化的原子轨道数,它仅表示杂化轨道中的s成分和p成分.杂化指数决定中心原子可能有的杂化态和分子的空间构(造)型.     

轨道分裂和杂化轨道

本文根据文献[2]求解p、d轨道在配位场中分裂.再通过求极大值,确定分裂后的每类轨道极大值的方向,然后就可选择在杂化轨道方向上有极大值的轨道集合作为构成杂化轨道的原子轨道的基,根据归一化条件、能量近似原则进行组合,即可确定构成杂化轨道的原子轨道.     

关于计算杂化轨道系数的简化方法

原子轨道杂化理论首先是由Pauling等人提出来的.现行有关文献在介绍杂化理论时,对杂化轨道系数的计算提出过许多方法,有些较嫌繁琐,有必要进行简化.鉴于这种情况,本文试图提出一种计算杂化轨道系数的简化方法.该法仅根据杂化轨道和原子轨道的空间分布,引出了几个简单公式和原则,以确定杂化轨道系数.该法所得结果与文献完全吻合.     

SP~n的杂化指数及其计算

“原子轨道杂化”不具有真实物理性,仅是理论计算中所采用的近似方法。它把定域电子对键的概念和原子、分子中电子的波动模型统一了起来。人们可以把“原子轨道的杂化”想象为电子密度的移动。不同的杂化方式,实际上就是电子密度的移动在方向上与程度上的差异。SP″杂化指数概念提供了一种非常简单、非常有用的描述共价键的理论模型,此外,由于杂化轨道可以明显地改善迭代过程的收敛性,所以在SCF计算中,也非常有用。因此,从理论上来计算杂化便显得很有价值。本文试图讨论杂化指数及其与分子性质的关系,并介绍计算杂化指数的半经验方法。一、杂化指数及其与分子性质的关系     

利用价电子对互斥理论和群论方法讨论σ轨道的杂化

<正> 杂化轨道理论从成键角度成功地解释了化合物的空间结构与稳定性.但是对于非结构化学专业人员来说,要准确判断给定分子的杂化类型和参加杂化的具体的原子轨道是较为困难的.本文利用价电子对互斥理论及群论方法仅对AB_n(n=2～12)分子中心原子A的σ轨道杂化进行讨论,简要地叙述了推导过程,并将其结果列于附表中.这样读者在应用时,只要求出中心原子的价电子对数或知道中心原子的配位数,查表就可得到所需的数据.避免了繁琐的数学推导.     

求杂化轨道波函数方法的教学初探

<正> 杂化轨道波函数(简称杂化轨函)是杂化轨道理论的重要内容之一,如能正确地写出每个杂化轨函的表达式,就可知道参加杂化的各原子轨道对杂化轨道有多少贡献,从而为物质结构的研究提供了必不可少的信息.但求杂化轨函工作是无机结构教学中的一个难点.下面我们扼要地比较常用的几种求杂化轨函的方法并简单介绍杂化轨函构成法     

剖析NH3分子的结构及键型

在形成HN3分子时,由于N原子采取了SP型以及SP2型杂化,其杂化轨道以及原子轨道各自相互重叠电子配对,从而使三个N原子获得直线形结构和形成不同的键型.     

一种推求杂化轨道的群论方法

本文以 Sp~2,dsp~2,dsp~3杂化为例,介绍了一种推求杂化轨道的群论方法。在这种方法中,需要知道一组杂化轨道中某一杂化轨道的具体形式。利用本文公式(5)(6)和其他一些方法很容易确定一组杂化轨道中某一杂化轨道的具体形式。又由于原子轨道是正交归一化的,所以矩阵之Ω_(ij)很容易求解。     

原子轨道杂化的群论处理

用群论方法处理了ABn型分子常见构型的原子轨道杂化，得出了中心原子应采用的杂化形式和可能参加杂化的原子轨道．     

XO_4~(n-)型含氧酸根离子的构型和价键结构

文章运用原子轨道杂化理论和分子轨道成键理论，解释了ＸＯ４ｎ－型含氧酸根离了的构型和价健结构（离域π健）。     

不等性 SP~2杂化轨道的研究

本文根据实验数据及化学键理论提出不等性SF~2杂化的概念,并发现这种杂化轨道普遍存在于许多分子中从而使许多分子的几何构型得到满意的解释。具体内容有如下几点: 1.指出分子中的原子在下列三种情况下采用不等性SP~2杂化轨道:(1)含有孤对电子,并形成两个σ键和一个π键的原子;(2)有几何构型的限制——在三、四、五、七元环不饱和及共轭分子中形成三个σ键和一个π键的参与成环的原子;(3)形成三个σ键和一个π键的原子,其键与键间有不对称的排斥作用。 2.指出在第一种情况下为了使分子能量最低,该原子参与成键的两个杂化轨道的S成分应小于1/3,这样即可以增大成键能力,又可减少杂化过程中所需的激发能。 3.指出了三个等性SP~2杂化轨道成键能力的总和一定大于三个不等性SP~2杂化轨道成键能力的总和。在第二种情况下之所以采取不等性SP~2杂化是为了保证原子轨道的最大重选,可使能量更低。在第三种情况下之所以采取不等性SP~2杂化,是为了减小排斥能。     

杂化轨道的等性与不等性

针对原子轨道的等性杂化和不等性杂化的定义的模糊和不全面,论述了等性杂化与不等性杂化的实质,提出了判断杂化轨道是否等性的直观方法。     

对称性在无机化学中的应用

对称性在无机化学中有着广泛的应用。分子的性质是由分子中的化学键和分子的空间结构决定的。分子的结构特征可以通过对称性来描述。因此 ,分子的许多性质与分子的对称性紧密相关。本文就对称性与物质的诸方面性质 (如偶极矩、旋光性、熔点等 )进行讨论。　　一、对称性与 L CAO— MO理论原子轨道和分子轨道的特征之一是具有对称性。原子轨道 (AO)要线性组合成分子轨道 (MO) ,其中首要条件 (或先决条件 )是参与线性组合的原子轨道 ,无论是轨道类型 ,还是重叠方式都必须满足对称性匹配。不同的原子轨道其对称性是各有区别的 ,如 S轨道是…     

弯键与σπ键问题

一、引言1931年Pauling提出原子轨道杂化理论时,为了说明乙烯的cc双键的本性,还提出弯键的概念。他认为乙烯的碳原子轨道是sp~3杂化的,两个碳原子各以两个sp~3杂化轨道相互重叠组成两支弯键。另一方面,Coulson则认为乙烯的碳原子轨道是sp~2杂化的,两个碳原子各以一个杂化轨道重叠组成一支σ键;各以一个未杂化的P轨     

一种新的分子几何构型理论——价电子排斥理论介绍

研究分子的几何构型是化学结构理论的重要组成部分。杂化轨道理论关于分子几何构型的说明,给人们留下了深刻的印象。sp杂化形成直线型分子,sp~2杂化形成平面三角型分子,sp~3杂化形成四面体型分子,dsp~2杂化     

甲烷分子结构的对称性在形成分子轨道中的应用

本文通过两种途径形成甲烷的分子轨道，研究了对称性在分子轨道及杂化轨道的形成中起的重要作用，并得出两种方法形成甲烷分子轨道是一样的．