双原子分子的结构和性质资料课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《双原子分子的结构和性质资料课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 双原子分子 结构 性质 资料 课件
- 资源描述:
-
1、1第三章双原子分子的结构和性质2分子结构 空间结构:原子在空间的排列 (核结构)能级结构:分子中电子的排列 (电子结构)原子间的相互作用3处理分子结构问题的三个基本理论 分子轨道理论(MO)Molecular Qrbital 价 键 理 论(VB)Valence Bond 配位场理论 (LF)晶体场理论(CFT)配位场 MO 4 H2+MO理论 H2 价键理论 本章重点53-1,氢分子离子,氢分子离子(H2+)的的量子力学处理量子力学处理 质谱和放电管光谱证明了H2+的存在,它是最简单的分子体系。6原子单位(原子单位(Atomic Units)1a.u of Mass =me1a.u.of C
2、harge=e1a.u.of Length=a0(波尔半径波尔半径=0.529A)1a.u.of Energy=213.6ev =27.2ev=1.Hartree=171.H2+的的Schrdinger方程方程ERrrba)11121(282.变分法原理变分法原理 任意好的波函数不是体系的 算符的本征函数,但必有 =*d/*d E0,(E0为体系基态的能量)对于多数化学和物理问题对于多数化学和物理问题,精确求解精确求解Schrdinger方程是方程是不现实的不现实的,需要借助于某些近似方法需要借助于某些近似方法.变分法是常用方法变分法是常用方法.变分原理变分原理:给定一个体系的哈密顿算符给定一
3、个体系的哈密顿算符,其最低能量本其最低能量本征值为征值为E0(尽管尽管E0的真实值通常并不知道的真实值通常并不知道).如果使用满足该如果使用满足该问题边界条件的任意品优函数问题边界条件的任意品优函数,求出能量平均值求出能量平均值,则则必然大于等于体系最低能量本征值必然大于等于体系最低能量本征值E0.即即9 证明:证明:本征函数系:i,i=0,1,2,为正交,归一的完备集其能量:E0E1E2,且满足:i=Ei i那么任意波函数 可在(i)中展开 =Ci i i,i=0,1,2 考虑:考虑:*(-E0)d =Ci*i*(-E0)Cjj d =Ci*Cji*(-E0)j d =Ci*Cj i*jd-
4、i*E0jd10=Ci*Cj i*j d-i*E0jd=Ci*Cj i*Ej j d-i*E0jd=Ci*Ci(Ei-E0)=Ci2(Ei-E0)0即 *(-E0)d 0*d-E0*d 0*d/*d E0,证毕证毕E0是最低的能量本征值,是最稳定状态;是最低的能量本征值,是最稳定状态;其它波函数描写的状态,一定不如其稳定。其它波函数描写的状态,一定不如其稳定。11变分法变分法:数学的一分科,微积分学中求极值方法的发展,研究定义在某一函数集上的某种积分的研究定义在某一函数集上的某种积分的 极值问题。极值问题。如过两点A,B的一切曲线中,求一曲线 Y=Y(x),使积分 F(x,y,dy/dx,)d
5、x 最大或最小。12 变分原理的意义在于变分原理的意义在于:设想一系列尝试变分函数设想一系列尝试变分函数,逐个逐个求其能量平均值求其能量平均值,其中能量最低的那个函数一定最接近体系其中能量最低的那个函数一定最接近体系的真实波函数的真实波函数;假如正好猜中了体系真实波函数假如正好猜中了体系真实波函数,求出的能求出的能量平均值就是体系真实基态能量量平均值就是体系真实基态能量E E0 0.变分法计算结果对尝试变分函数形式依赖性较大变分法计算结果对尝试变分函数形式依赖性较大.而尝而尝试变分函数的试变分函数的选择没有一定之规选择没有一定之规,往往根据物理模型来决定往往根据物理模型来决定.为避免过多猜测为
6、避免过多猜测,通常选定一种函数形式通常选定一种函数形式,其中包含若干,其中包含若干可调变分参数可调变分参数.将将代入代入 式式,通过求极值的方法确定变分通过求极值的方法确定变分参数参数.至于可调变分参数放在尝试变分函数的什么位置至于可调变分参数放在尝试变分函数的什么位置,也也有讲究有讲究.常用的是常用的是线性变分法线性变分法.13 选定某种函数类型后选定某种函数类型后,用它们的线性组合作为用它们的线性组合作为尝试变分函数尝试变分函数,线性组合系数就是变分参数线性组合系数就是变分参数,而函而函数本身则不再改变数本身则不再改变.这样的尝试变分函数叫做线性这样的尝试变分函数叫做线性变分函数变分函数,
7、相应的变分法叫线性变分法相应的变分法叫线性变分法(也称也称Ritz变变分法分法).14参数变分法参数变分法 变分函数的形式固定,只改变函数参数的变分法变分函数的形式固定,只改变函数参数的变分法 利用线性函数(C1,C2)=*d/*d =(C1,C2,C3,)求的最小值0 c1c2c3=0 可求出 C10,C20,C30 然后求 0(C10,C20,C30)15变分法变分法:数学的一分科,微积分学中求极值方法的发展,研究定义在某一函数集上的某种积分的研究定义在某一函数集上的某种积分的 极值问题。极值问题。如过两点A,B的一切曲线中,求一曲线 Y=Y(x),使积分 F(x,y,dy/dx,)dx
8、最大或最小。163H2+的变分过程的变分过程 ERrrba)11121(2选变分函数选变分函数:由极端情况入手,看电子仅属于a或仅属于b的情况 如果R,H2+H+H+,e 仅属于核 a,则有:Era)121(217 H原子Schrdinger方程 基态解为H原子基态波函数:100raae1rbbe1同样 e 仅属于核b时,则有:18实际上,e 既属于核a,又属于核b,因此 和a 有关,又与b 有关;取其线性组合作为试探变分函数,=C1a+C2b 做为做为0,要求其(i)是好的波函数,单值,连续,平方可积;(ii)符合体系的边界条件 当R 时,ra ,rb,取原子轨道的线性组合做为分子轨道,取原
9、子轨道的线性组合做为分子轨道,称为称为LCAO-MO法法。Liner Combination of Atomic Orbitals19解方程:由变分原理 ddH*dccccdccHccbabababa)()()(21212121*可去掉,实函数*dcdccdcdHcdHccdHccdHcbbaabbabbaaa22221221222121212定义定义:baabbaabHdHdHHbaabbaabSddS20YXScSccScHcHccHcccbbabaabbabaa2221212221212122),(取极值的条件:0,021cc即:010122221211cYYXcXYccYYXcXYc0
展开阅读全文