bai gianghoahocdaicuong

33
Trạng thái kích thích
↑
↑ ↑ ↑
Trong phân tử CH 4 , nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử H bằng sự xen phủ giữa 4 AO lai
hoá sp 3 của C với các AO 1s của hydrô tạo ra các liên kết σ (C-H), phân tử CH 4 có dạng tứ diện đều
với tâm là C và 4 nguyên tử H ở 4 đỉnh, góc liên kết H-C-H = 109 0 28'.
2.2. Thuyết orbital phân tử (MO)
Thuyết MO được xây dựng hơi muộn hơn thuyết VB bởi các nhà bác học Mucliken, Hund,
Cenard - Jones.
2.2.1. Luận điểm cơ bản của thuyết MO
- Trong phân tử các electron chuyển động trên các hàm sóng chung của phân tử gọi là các
MO.
- Các MO được thành lập từ sự tổ hợp các AO của hai nguyên tử trong phân tử:
Với
ψ MO =
n
∑
i = 1
C ϕ
ϕ i : các AO nguyên tử
i
i
C i : là hằng số nói lên sự đóng góp của hàm ϕ i vào ψ MO
- Các AO tham gia tổ hợp phải phù hợp nhau về mặt tính đối xứng và có mức năng lượng
xấp xỉ nhau, khi tham gia tổ hợp chúng phải xen phủ nhau rõ rệt.
- Số MO thu được bằng số AO tham gia tổ hợp các MO thu được sắp xếp theo thứ tự tăng
dần mức năng lượng.
- Từ đó ta xây dựng được giản đồ mức năng lượng và viết được cấu hình electron của
phân tử.
Như vậy theo thuyết này, bài toán phân tử qui về việc xác định các MO và các mức năng
lượng tương ứng của chúng.
2.2.2. Bài toán ion phân tử H 2
+
Ion phân tử H 2
+
là đối tượng nghiên cứu cơ bản và đơn giản nhất của thuyết MO.
Vì hai nguyên tử trong phân tử giống nhau nên các AO hoá trị của chúng đều giống nhau,
nghĩa là chúng có cùng tính chất đối xứng. Trong trường hợp này sự tổ hợp n AO sẽ cho ra n/2 MO
liên kết có năng lượng thấp hơn, và n/2 MO phản liên kết có năng lượng cao hơn này lượng của các
AO nguyên tử trong tổ hợp.
Ví dụ: H + H + = H 2
+
1s A
1s B
ψ MO = C 1 ϕ 1 s A + C 2 ϕ 1 s B
Giải phương trình Schrodinger đối với hàm này người ta đã tìm được hai nghiệm là:
1
+ Ψ −
MO
= ( ϕ
1sA
− ϕ
1sB
) là MO phản liên kết σs ứng với năng lượng cao hơn (có mật độ
2
electron ở khoảng giữa 2 hạt nhân nhỏ).