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原子轨道最大重叠原理

每种轨道都有一个伸展方向,沿伸展方向重叠可以达到最大重叠,即所谓“头碰头”,形成σ键.杂化轨道不能形成π键.

轨道重叠其实是分子中的原子的原子轨道线性组合,原子轨道相加形成成键轨道,原子轨道相减形成反键轨道,电子填充在了成键轨道上体系能量下降.

从几何上讲,当两个核的核间距一定时,沿着键轴方向以头碰头方式重叠的原子轨道要比以其他角度相遇重叠的轨道重叠面积要大,即能够发生最大重叠.

在形成共价键时,原子间总是尽可能的沿着原子轨道最大重叠的方向成键.成键电子的原子轨道重叠程度越高,电子在两核间出现的概率密度也越大,形成的共价键也越稳固,这就是最大重叠原理. 杂化轨道与其他原子轨道重叠形成化学键时,

苯是是sp2.不考虑电子如何排布,应该先讨论乙烯的轨道.乙烯含有两个碳原子和四个氢原子,就碳原子而言,涉及其最外层的2s,2px,2py,2pz四条轨道,其中s轨道和两条p轨道sp2杂化后形成在同一平面内的三条sp2轨道,剩下的那条p轨道垂

一般单键都是σ键,由两个相同或不相同的原子的电子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠,所以说成“头碰头” 双键则是一个σ键一个π键,π键由两个轨道纵向的平行重叠形成,形容成“肩并肩” 三键是一个σ键两个π键 四重键是一个σ键两个π键一个δ键 五重键是一个σ键两个π键两个δ键

因为只有轨道由于亏损电子,造成空载轨道,两个空载轨道,则才攻守同盟不允许自由电子跃迁,这种攻守同盟便使二者轨道重叠,但事与愿违,即自由电子因为轨道重叠,空间更为紧张,致使自由电子产生的反弹更猛,更给跃迁创造便利条件.所以原子轨道重叠程度越大,电负性越大.比如银原子之间最外层轨道重叠,银电负性更大,即银更易提高自由电子的电负性.比如金,由于轨道半径太大,即使重叠,重叠的空间也是足够大,致使自由电子反弹的力度不明显,所以金轨道重叠,电负性虽然也是越大,但别说与银无法比拟,就是与铜相比都逊色的很.

电子在两核间出现概率越多,就是电子云重叠得越大,相当于成键两原子间电子出现机会多,对两核吸引作用大,形成的共价键越牢固

按照原子轨道理论,原子轨道就是电子在某一区域内出现的概率分布.重叠是因为当轨道能量相近时,电子既可以出现在A区域,也能出现在B区域,实际的轨道并不存在,而是出现的概率.

首先认识“原子轨道重叠造成共价键形成”:通过原子轨道的重叠,自旋相反的电子对在键合原子核间运动几率加大,从而在核间形成电子云密度加大区,正是由于带负电的电子云将带正电的核吸引在一起,而使共价键得以形成.显然,原子轨道重叠程度越大,造成的核间电子云密度越大,对核的吸引力越大,形成的共价键越稳定. 再认识“ h-x 键的相对强度”:f、cl、br、i 分别用 2p、3p、4p、5p 轨道与氢原子的 s 轨道重叠成键.随着主量子数的增加,半径增大,p 电子的运动范围增大,电子云密度减小,所以 n 值越大时,轨道重叠产生的核间电子云密度越小,所形成的共价键强度越小,所以 hx 的稳定性:hf > hcl > hbr > hi.

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