求助关于分子轨道,反键成键的问题我是书上看的,所以有很多基础的问题是要结合就一个原子轨道上的所有电子都结合么?是结合后成键轨道的数目一定和反键轨道数目一致么,比如两个2p轨道

Question

求助关于分子轨道,反键成键的问题

我是书上看的,所以有很多基础的问题

1. 是要结合就一个原子轨道上的所有电子都结合么?

2. 是结合后成键轨道的数目一定和反键轨道数目一致么,比如两个2p轨道结合一定有3个成键三个反键么

3. 就上个说,2p结合的时候是2Px,y,z都先结合一个再结合第二个么
   

Answer 1

　　一个原子的所有电子都结合的.分子轨道就是假设所有电子都进入离域的分子轨道,再计算能量.
　　事实上一般只有价层电子,也就是通常所说的最外层.内层电子能量太低,画分子轨道图的时候可以忽略,把它们看作孤对电子.当然,内层也可以画出来,如果你高兴.
　　结合后可以看作有几个成键就有几个反键.两个2p结合的话,因为一共是6个p轨道,所以应该是3个成键3个反键.
　　至于2px、2py啥的那是电子云的取向,和能级是无关的,所以画图时候简单化考虑可以不管这些东西.波函数的符号倒是有关的,但是那是处理比较复杂的情况时考虑的,初学时也不用管,以后处理比较复杂的情况如应用HMO处理共轭多烯的时候就要注意.
　　而且结合（也就是电子填入分子轨道）的先后顺序与2px、2py这些取向也是无关的.只依据能量最低、泡利原理、洪特规则这三条
　　画分子轨道图时只用关注两点（以双原子分子为例）：两个原子各自的价层电子数及其所属的能级,分子轨道的个数和种类.
　　比如说,要画两个N原子成键的分子轨道图（这个没找到现成图.你自己简单画一下就好）,先看价层电子,一共是10个,4个在2s能级,6个在2p能级.然后是判断分子轨道的数目和种类.2s轨道共2个,对应2个分子轨道,也就是σ2s和σ2s*（前者成键后者反键）；2p轨道6个,对应6个分子轨道：
　　σ2p,π2p1,π2p2；σ2p*,π2p1*,π2p2*（有的图上会写成π2px、π2py,原则上是正确的,因为π键这里的确需要考虑取向,但写π2p1,π2p2我觉得对初学者来讲也没问题,因为能量相等）
　　然后10个电子从低能级到高能级,依照洪特规则填入.
　　2s有4个电子,填满σ2s和σ2s*,也就是说能量与非键轨道相等（上升、下降抵消）,可以看作是分属两个原子的两对孤对电子.
　　2p有6个电子,填满能量低的成键轨道σ2p,π2p1,π2p2,三个反键轨道上没有电子.（这里填入的顺序实际上是π先σ后,对于N、C、B来说,由于排斥的问题,σ2p的能量反而高）也就是成了三“根”键,一“根”σ键（2个σ电子）,两“根”π键（4个π电子）,合起来就是通常所说的N-N三键,还有2s的两对孤对电子.这样N2的分子轨道图就画完了.
　　其他双原子分子的分子轨道图也是这样处理.
　　多用用,习惯一下,各人有各人不同的理解方式,我说的未必适合你,但习惯之后自然就明白了.我自己的理解,就是这样啦