關於共價鍵中原子重疊的問題,
題目:
關於共價鍵中原子重疊的問題,
書上說的是當兩個原子軌道對稱性不同的部分重疊爲負重疊,例圖是有正號和負號的圈圈,是說明有些原子帶負電,原子核是帶負電這個意思嗎?還是別的意思?求指導!
解答:
完全不是這個意思,原子軌道(即波函數)的正負號與電荷風馬牛不相及,僅代表波函數在它的圖形畫出的空間範圍(通常只取角度部分)取得正值或負值.波函數本身沒有明確的物理意義.波函數正正重疊或負負重疊相互加強,正負重疊,則相互減弱(和波的干涉一樣,一列正弦波和另一列同頻率同振動方向的正弦波相遇時,如二者相位相同,則發生干涉、就是相互疊加時,波峯變高,波谷變深,即振幅加大,反相相遇則相消,振幅變小,兩列波振幅相同時完全抵消,疊加後振幅爲零,即沒有振動).
這樣波函數正負重疊時,重疊的部分完全抵消(不重疊的地方不會抵消),振幅爲零(假定兩個原子軌道相同),而波函數的絕對值平方代表概率密度,波函數爲零,概率密度自然爲零,即電子不可能在核間(軌道重疊)區域出現,而是在核連線以外的區域出現.電子原本在各自的原子軌道中運動,有一定的概率出現在兩核之間,減小核之間的相互排斥,現在原子軌道正負重疊後核間區域沒有電子的分布了,全部跑到兩核的外側運動了,兩核間的斥力勢能必然增大,這樣相比原先的兩個孤立原子的原子軌道,形成的分子軌道能量升高,對形成穩定的分子有害,故稱爲反鍵軌道.正正或負負重疊,核間電子云密度增高(無論正負分子軌道的波函數取絕對值再平方後都是正值,註:波函數都用複函數表示,複數的絕對值也稱爲複數的模),有利於成鍵,重疊後形成的分子軌道稱爲成鍵軌道.
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