Free考研资料

标题: 如何计算离域π键键级 [打印本页]

作者: lagran2 时间: 13-11-6 00:11
标题: 如何计算离域π键键级

[attach]290330[/attach]

首先要对[（成键电子-反键电子）/2 ]这种方法声明，是不能用于离域π键的，这种简单的方法是最简单的分子轨道用于计算σ键键级才用的。故楼下是错的。若限于数学水平而不能计算，则可了解大概。

电子在多个原子间运动。

一般在处理σ分子轨道往往运用定域键模型,处理π轨道时，往往运用离域键模型.处理π轨道时通常采用Hukel近似的分子轨道法。

Hukel分子轨道法：由于共轭分子多为平面型分子，分子轨道分为两类:σ和π型轨道。

Hukel假定：由于对称性不一致σ-π轨道分离，不相互组合。而在讨论共轭分子结构时，分子平面由σ键组成分子骨架，σ分子轨道用定域模处理，π分子轨道用离域模型处理。

方法概要：（详细资料自行解决）

步骤：1）假设：有m个π电子在n个原子间运动，每个原子提供一个p轨道，线性组合成离域π分子轨道。2）应用线性变分方法，可得久期方程组。解这个参变数方程组，可得久期行列式。

由于一元n次方程组，解很繁，引入3）Hukel近似方法：①对于同类原子，库仑积分相同为固定参数。

②相邻原子间的交换积分不直接键合的为0，也为固定参数。
③忽略原子间的重叠积分。

那么可得Hukel行列式。

求出n个E n，然后分别带入久期方程组，解得n组Cij和n个ψ(π)。

nk为ψk上占有的电子数；

Cki^2为第i个原子的组合系数。
另外
[attach]290331[/attach]

定性地看，用共振来考虑是最简单的。我以碳酸根离子的π46为例：很明显，3个主要的共振式是等价的，每个各有1/3的贡献。对每个C-O键而言，两个共振式中是单键(定性的键级是1)，一个共振式里是双键(定性的建级是2)，平均一下，C-O键的键级就是2/3*1+1/3*2=4/3。扣除C-O里σ键的成分(定性键级是1)，π46对每个C-O键的实际键级是1/3。

当然，这只是最简单的定性做法。真正精确地得到有效键级需要通过复杂的量子化学计算。

欢迎光临 Free考研资料 (http://test.freekaoyan.com/)