最近有两三位版友有寄信来讨论这方面的问题 想说简单整理一下关於 VBT MOT CFT 他们的关系 写得不算好 请大家鞭小力一点 首先是 VBT (Valence Bond Theory) 他是最早创造出来解释键的理论 一般键的观念 我们会先学到电子点式 以及 Octet Rule 八隅律告诉我们 因为周围八颗原子 符合钝气组态 所以能量较低 相对是较稳定的存在 而我们再形成分子时 也必须遵守这个铁则 每两个电子形成一个单键 构成分子的两个元素会共用这两个电子 亦及 :C三O: 中间三键的六颗电子是C跟O都共用 所以 C 跟 O 都符合 Octet Rule 而进到了多原子系统 为了弥补不足之处 我们提出了 Hybrid (混成)的观念来进行说明 为什麽我们需要混成的观念? 我们知道 轨域要重叠 那部分才会重叠 形成键 但是呢 再多电子的系统 却出现了异数 因为多原子系统会出现中心原子键结轨域不足的情况 这样无法形成足够的键 , 甚至会出现 没有键但是分子仍然存在的怪现象 为了解释这个现象 科学家假设 中心原子的外层 "价电子" 是允许提升到高能量的空价轨域 例如说 常见的 Be 好了 原本只填满到 2S 轨域 但是再多电子情况 我们允许他的最外层电子提升到 2P 轨域 增加半满的轨域数 好符合键结的数目 电子提升 --> 混成 --> 形成符合的键数 --> 化合物 (分子) 成型 这样的步骤 我们就叫它混成 就是因为 混成 是一种假设性的理论 所以相对的 他也必须要有遵守的条件在 大致上来讲 被公认的有三个 (其余拉哩啦紮得就算了 最主要这三个有被正式提出来的) 1. 轨域能量条件必须相近才得以进行电子跃迁 2. 混成後轨域的数目会 = 混成前轨域的数目 3. 混成後每一个轨域 能量 .形状 . 性质 必须是相同的 基於 Lewis 电子点式为基础的 价键理论成形後 很多分子的形状跟性质 开始得到解释 也就是因此 开创了 VSEPR 的观念 大约又过了快100年 MOT的观念开始备发展了出来 (Molecular Orbital Theory) 为什麽会启用到 MOT的观念呢? 其实大家都知道 电子虽然是一颗一颗的 但你不会真的以为 键就是两颗电子黏再一起 就变成键吧? 是的 实际上 整个MOT的中心理论 就是在阐述 实际上分子轨域 (&分子键) 是电子云作用的轨迹 经由波动方程式 以及 原子轨域线性推算 波函数相同的部分 (重叠积分) 就是所谓的分子轨域 所以 其实所谓的分子轨域 不过是原子轨域再做加加减减的线型组合罢了 只要对称性相同 就可以做出组合 而在这些过程当中 我们观察到了 有些组合後能量变强 有些却变弱 再经过计算後 我们得出了 MOT 的雏形 1. 分子轨域 即是原子轨域 or 电子云的线性组合 2. 线型组合有+ 有- 定义+的情况为键结 而 - 的情况为反键结 两者必同时生成且数目相等 3. 我们由几个原子轨域 (电子云) 来完成这个组合 那结果 (分子轨域) 就会有几个 4. 原本带得电子有几颗 , 结合过後电子就会有几颗 轨域键结的图型 我相信大家手边的书 应该都有 就不附了 引进了 MOT 的概念之後 我们能更有效的知道一些问题 例如说 刚刚的 C三O 中间是三键 那这三个 hybrid 轨域 能量是否相同? 或是 CH4 有4个 C-H bond 这4个 bond 的电子云密度 是否一致? 这类的问题 开始得到解释 但是 在典型元素 前三周期运作得还算可以的 两个Theory 一遇到了过渡元素 (有 d 轨域者) 突然就崩坏了 所以 也开启了 CFT系列的相关理论 先打到这里好了... 有点累.. --

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