第五章

结构化学第五章多原子分子的结构和性质思维导图， 内容有价电子对互斥理论、杂化轨道理论、离域分子轨道理论、分子轨道的对称性和反应机理、离域π键和共轭效应、休克尔分子轨道法。

多原子分子的结构和性质

• 价电子对互斥理论
  • 原子周围各个加电子之间由于相互排斥，在键长一定的条件下，互相间距离越远越稳定
  • 价电子对之间的斥力有两方面：1）存在静电排斥力；2）Pauli斥力，即价电子对之间自旋相同的电子互相回避的效应
  • 对少数化合物判断不准，不能应用于过渡金属化合物。
• 杂化轨道理论
  • 将原有的原子轨道进一步线性组合成新的原子轨道，这种在一个原子中不同原子轨道线性组合，称为原子轨道的杂化，杂化后的轨道为杂化轨道。
  • 杂化轨道必须满足正交性和归一性
• 离域分子轨道理论
  • 对于讨论分子的激发态，电离能以及分子的光谱性质起很大作用。
  • 分子轨道是指分子中单电子波函数，本质上是离域的，是属于整个分子的，成键轨道上电子对分子中的每个化学键都有贡献，即他们成键作用是分摊到各个化学键上
• 分子轨道的对称性和反应机理
  • 分子轨道的对称性对化学反应进行的难易程度及产物的构型和构想有决定性作用
  • 分子轨道在化学反应过程中进行改组，改组时涉及分子轨道对称性，反应沿化学势降低的方向进行，化学反应的速度取决于活化能的高低。
  • 一个分子的HOMO和另一个分子中的LUMO必须对称性合适，即按照轨道正与正叠加、负与负叠加的反式相互叠加；互相起左右的HOMO和LUMO能级高低必须接近；电子从一个分子的HOMO转移到另一个分子的LUMO。
  • 分子轨道始终保持某一点群的对称性
• 离域π键和共轭效应
  • 形成化学键的π电子不局限于两个原子的区域，而是在参加成键的多个原子的分子骨架中运动，这种由多个
  • 原子共面，π电子数小于参加成键的轨道数的二倍
  • 超共轭效应是指σ键轨道和相邻原子的π键轨道或其他轨道互相叠加，扩大了σ电子的活动范围所产生的离域效应。
• 休克尔分子轨道法
  • 共轭分子具有相对不变的σ键骨架，而π电子决定·分子的性质
  • HMO法规定各个C原子的α积分相同，各相邻C原子的β积分也相同，而不相邻原子的β积分和重叠积分S均为0
  • 运用久期方程算出变分参数c和波函数，然后做分子图