(4) OH和HF的第一电离能分别是电离它们的1?电子所需要的最小能量,而1?轨道是非键轨道,即电离的电子是由O和F提供的非键电子,因此OH和HF的第一电离能的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能的差值相同。 (5) OH的HOMO组态为?1??,电子排布 ,M =1,?=1,S=1/2
3所以,光谱项为2 ?。
12. 试写出在价键理论中描述H2运动状态的符合Pauli原理的波函数,并区分其单态和三重态。
解:体系的波函数可以写成原子轨道的波函数的乘积形式:
1?轨道中心对称,即空间波函数是对称的,要求自旋波函数必须是反对称的,所以需将自旋态?(1)?(2)及?(2)?(1)组成反对称函数
1[?(1)?(2)??(2)?(1)]。 2?VB?[?a(1)?b(2)??b(1)?a(2)][?(1)?(2)??(2)?(1)] ?21/2(2?2Sab)2描述H2中的两个电子自旋运动的反对称波函数为:
?1?12[?(1)?(2)??(2)?(1)]
对称波函数为:
?3?12[?(1)?(2)??(2)?(1)];?2??(1)?(2);?4??(1)?(2)
所以H2基态完全波函数:
ΨS(全)?121?S2ab[?a(1)?b(2)??a(2)?b(1)]?[?(1)?(2)??(2)?(1)]
H2排斥态波函数:
?2?(1)?(2)?1 ΨA(全)?[?a(1)?b(2)??a(2)?b(1)]???(1)?(2)??(2)?(1)
221?Sab??2?(1)?(2)可见,?S只有一个波函数,而?A则有三个波函数。
结论:当两个氢原子自远处接近时,它们的相互作用逐渐增大,在较近距离处原子间的相互作用与它们的自旋密比相关,如果电子自旋为反平行,在达到平衡距离之前,原子间相互吸引,体系能量随核间距R的减小而降低,在达到平衡核间距以后,体系的能量随R的减小而迅速增高。H2可振动于平衡核间距左右
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而稳定存在,这就是H2的基态,如果两个氢原子的电子自旋平行,两个原子相互排斥,因此不能形成稳定的分子这就是H2的排斥态。
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