共价结合金属性结合VIP免费

实际的离子晶体是在邻近离子间的排斥作用和库仑吸引作用相抵时而达到平衡利用马德隆常数α，库仑能写为204qr从内能函数U(V)可以计算晶格常数、体变模量和结合能，与实验结果进行比较基本特点是以离子而不是以原子为结合的单位，结构上正负离子相间排列§2-1离子性结合小结2.1将排斥势看作不变,讨论使离子电荷加倍所引起的对NaCl晶格常数及结合能的影响。2064nnqbABUNNrrrr2046qABb10210010nnABBrrrAn或110nBrnA111010'4'nnrArA001()1NAWUrrn10110''444'nnnrWAWAr讨论§2-2共价结合共价结合的晶体称为共价晶体或同极晶体共价结合是靠两个原子各贡献一个电子,形成共价键典型例子：氢分子根据量子理论，两个氢原子各有一个电子在1s轨道上,两个原子结合在一起时,可以形成所谓成键态和反键态1.共价键:同类原子设想有原子A和B,它们表示互为近邻的一对原子,当它们是自由原子时,各有一个价电子,归一化波函数分别用φA、φB表示222AAAAAAHVm222BBBBBBHVm其中VA、VB为作用在电子的库仑势。当两个原子相互靠近,波函数交叠,形成共价键,这时每个电子均为A原子和B原子共有22221212121222AABBHVVVVVmm波动方程Hψ=Eψ的求解是比较困难的,可以用所谓的分子轨道法简化波动方程22,1,22iiiAiBiiiiHVVim这是单电子波动方程，它的解称为分子轨道忽略电子与电子之间的相互作用V12,哈密顿可以分解为两部分,每部分只与一个电子的坐标有关,波函数ψ(r1,r2)=ψ1(r)ψ2(r)而有分子轨道的波函数可以选原子波函数的线性组合,若原子A和原子B是同一种原子,εA=εB=ε0通常称ψ＋为成键态,ψ－为反键态成键态电子云密集在两个原子核之间,反键态两原子核之间的电子云密度减小ABABCC由于两个原子是完全等价的,分子轨道波函数应该具有如下的形式进一步可以写出两种分子轨道之间能量的差别*2**2*2()2()aaabaaabHdrCHHdrHdrCHHdr其中**0**0aaAABBabABBAHHdrHdrHHdrHdr正是由于Hab<0,使得成键态能量相对于ε0降低了物理原因是由于成键态中电子云密集在两个原子核之间，同时受两个原子核的库仑吸引作用的结果,与此同时,反键态能量升高了这样一对为两个原子所共有的自旋相反配对的电子结构称为共价键由于成键态上可以填充正、反自旋的两个电子,所以若原子A和原子B的φA和φB态上各只有一个电子时,两个电子可以同时填充在成键态上,自旋取相反方向,使体系能量下降,这意味着有相互吸引的作用共价结合有两个基本特征：饱和性和方向性2.共价结合的特点“饱和性”是指一个原子只能形成一定数目的共价键,因此依靠共价键只能和一定数目的其它原子相结合共价键只能由未配对的电子形成氢原子和氦原子的对比：氢原子中的1s电子未配对氦原子的两个1s电子已配对,不能形成共价键•价电子壳层如果不到半满,所有的电子都可以是不配对的,能形成共价键的数目与价电子数相等;它们的价电子壳层共包含8个量子态,半满或超过半满时,未配对的电子数取决于未填充的量子态,因此等于8－N•超过半满时,能形成的共价键数目少于价电子的数目Ⅳ族至Ⅶ族的元素靠共价键结合,共价键的数目符合8－N定则,N指价电子的数目“方向性”是指原子只在特定的方向上形成共价键根据共价键的量子理论，共价键的强弱决定于形成共价键的两个电子轨道相互交叠的程度p态的价电子云具有哑铃的形状，因此在对称轴的方向上形成共价键Hab是交换积分,只是φA和φB均不为零的区域对积分才有贡献,因此一个原子是在价电子波函数最大的方向上形成共价键,称为方向性*abABHHdr由于共价键的方向性，原子在形成共价键时，可以发生“轨道杂化”碳原子的基态电子组态是1s²2s²2p²,n=2的壳层有4个电子,其中s壳层两个电子自旋反平行...