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如何计算离域π键键级

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lagran2 发表于 13-11-6 00:11:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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

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。

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