分子轨道理论和光化学

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分子轨道理论和光化学

化学先生 / 2019-08-24

光化学是研究在紫外或者可见光作用下进行的化学反应的一门学科，近30年来得到了迅速的发展。激光和光谱技术的不断发展为研究光化学过程提供了实验手段。分子轨道理论又使得人们对光化学反应的机理有了更深刻的认识。因此，光化学的学习离不开分子轨道理论。

1.分子轨道理论简介

分子轨道理论是基于量子力学的理论，该理论十分复杂，计算工作量也特别大，但由于计算机的飞速发展，目前这种理论在计算化学上应用相当普遍。

2.分子轨道理论的要点

分子轨道是由原子轨道经线性组合面成，它与原子轨道的数量相等。分子轨道的数目与参与组合的原子轨道数目相等。Hz中的两个H有两个Vis,可组合成两个分子轨道。当两个原子轨道结合形成一个分子轨道时，参与成键的两个电子并不是定城在自己的原子轨道上，而是跨越在两个原子周围的整个轨道(分子轨道)上的。原子轨道和分子轨道都是电子波函数的描述。

3.原子轨道只有满足三个条件才能组成分子轨道

①对称性匹配:原子轨道必须具有相同的对称性才能组合成分子轨道。

②能量相近:能量相近的两个原子轨道可以组成两个分子轨道(成键轨道和反键轨道)，成键轨道能量低，反键轨道能量高。

③最大重叠原理:能量相近的原子轨道才能组合成有效的分子轨道。

两个原子轨道的最大重叠，可使形成的轨道能量低，对于表示电子轨道运动的积分，其值与始态和终态空间函数的重叠及对称性有关，始态和终态空间函数的空间重叠越大，积分项越大，此积分值越大，也就越稳定。

4.电子在分子轨道上排布要遵循三原则

三原则就是我们熟悉的保利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。

5. 关于轨道的对称性

(1) 原子轨道与分子轨道的对称性；

(2) 分子轨道的对称性；

(3) 对称性相同的原子轨道组成分子轨道；

(4)分子轨道分布的特点(对称性)。

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