分子轨道理论采用原子轨道线性组合形成分子轨道的过程为.ppt
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1、分子轨道理论采用原子轨道线性组合形成分子轨道的过程为: (1)找出组成分子的各个原子轨道,并按照对称性分类;(2)根据对称性匹配原则,由原子轨道线性组合成分子轨道,按分子轨道能级高低构成轨道能级图,电子遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则逐一填入分子轨道。 配合物的分子轨道理论认为:中心离子的原子轨道与配体轨道组成离域分子轨道。,一、分子轨道,以第一系列过渡金属离子和六个配位体形成的八面体络合物为例说明M-L之间的键,金属离子M外层共有九个原子轨道可以形成分子轨道:,t2g,eg,a1g,t1u,极大值方向夹在轴间,形 成以面为对称的分子轨道,极大值方向沿x,y,z轴指向配位 体,可形成以轴为
2、称的分子轨道,这六个原子轨道和六个配位体L的型轨道进行线性组合,形成键。为有效成键,这种组合必须是对称性匹配的,有四种情况,如图1-4。组合成的十二个分子轨道,一半是成键的,一半是反键的,具体能级如图5。,图1,图2,图3,图4,图5 八面体络合物中分子轨道的形成及d轨道能级分裂的分子轨道能级图,分子轨道理论不象晶体场理论那样只考虑静电作用。也得到了d轨道能级分裂,说明配位场效应是适应于过渡金属络合物的一般原理。,在晶体场理论中:,分子轨道理论中:,遇到中性配体,例如N2、CO等与中性原子结合而成的络合物,晶体场理论完全失效,只有用分子轨道理论加以说明。,在FeF63-及Co(NH3)63+中
3、可认为6个成键分子轨道由六个配位体的12个电子所占用。因前者分裂能0大于成对能P,后者0小于成对能P。则可得结论:在Co(NH3)63+中六个d电子刚好占用三个t2g(dxy,dyz,dxz)金属轨道,故Co(NH3)63+是低自旋配合物,这与晶体场理论中强场作用相一致。而FeF63-中Fe3+的五个d电子分别占用三个t2g及两个eg*轨道,形成高自旋配合物,这相当于弱晶体场 作用的结果。总的排布情况如图6,7.,二 分子轨道,金属离子的t2g(dxy,dxz,dyz)轨道虽不能与配体的轨道形成有效分子轨道,但若配体有型轨道时,还是可以重叠形成键的,配位体所提供的轨道可以是配位原子的p或d原子
4、轨道,也可以是配位基团的*分子轨道,如图8所示。,图8 中心t2g轨道之一与配位体p,d,*轨道的键合作用,中央离子的 型d轨道(t2g轨道)与配体的 型轨道形成键,中央离子的t2g轨道本来是非键的,当考虑它可以形成分子轨道以后,将使t2g的能级发生变化。又因为=Eeg*-Et2g,因此将发生变化。,根据配体性质的不同,有两种不同类型的配键。,(1)形成配体金属的配键,致使值减小,属弱配体。 条件是:配体的轨道能级较低,且占满。图9,(2)形成金属配体的配键,致使值增大,属强配体。 条件是:配体的轨道能级较高,且空。图10,值增大,强场低自旋。CN-,CO属这类配位体。 有的如NH3没有轨道,
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