原子簇Co2MnB2的稳定结构及成键性质
CO2分子的成键结构特征和化学反应活性
px
px，O1 px，O2
2py组组成的ψπ(2py)轨道的 3 个分子轨道与ψπ(2px) 轨道是等价的 ,相关能量计算 如下 :
资料仅供参考
① 当形成 2个π43 键时 ,造成分子体系能量降低值为 : ΔE = 2[ (αC + 3αO) - (2E1 + 2E2) ]= 4[(αO -αC )2/4 + 2β2]1/2
资料仅供参考
CO2与金属的 配位方式
Dorothy H. Gibson Chem. Rev. 1996, 96, 2063-2095
资料仅供参考
CO2分子在MOFs 上的还原反应
Applied Catalysis B: Environmental 162 (2015) 494–500
资料仅供参考
自然界CO2反应
资料仅供参考
典型的酶分子1秒钟可催化1000个底物分子，但Rubisco每秒钟仅固定3分子CO2。
资料仅供参考
CO2分子化学反应活性差的依据
①CO2 分子结构决定了它是弱电子给予体及强的电子受体； ②CO2的第一电离能(13. 79eV)明显大于等电子构型的COS、CS2和N2O, 因此相对而言 CO2难于给出电子; ③CO2具有较低能级的空轨道(2πu)和较高的电子亲和能(38eV), 因此容易接受电子。
二氧化碳分子的空间填充模型
二氧化碳分子的空间填充模型
二氧化碳分子的空间填充模型是一类重要的化学模型，它有助于我们了解物质的结构和性质。
下面就来详细介绍二氧化碳分子的空间填充模型：
首先，人们发现了二氧化碳分子的原子结构，它由一个中心碳原子和两个氧原子组成，形成了一种新颖的结构.这种结构般包含在一个三角形的空间中，形成了三个键，碳原子与两个氧原子之间的键叫做共价键，它们的结合能量较高，而将氧原子与氧原子连接形成的氧原子之间的结合能量较低，且相对较弱。
其次，根据二氧化碳分子的原子结构，我们可以确定它的最优形状，采用直角键模型。
在这种模型中，两个氧原子位于碳原子的两个晶体面上，形成一个相当稳定的三角形框架结构，在这个三角形空间中，氧原子之间彼此相互作用，碳原子也逐渐形成混合键，而共价键也更加稳定，形成了二氧化碳分子的最稳定空间构型。
最后，在二氧化碳分子的构型中，氧原子之间形成的键口被称为“极角”，其实它也可以被看做一种键的象限，有三个象限，氧原子的电子云也同步出现在三个象限中，并且它们之间形成的层析和共价键也相应形成稳定的空间域，这就是所谓的“空间填充模型”。
到此，我们对二氧化碳分子的空间填充模型进行了详细的讨论，有助于我们更加深入地了解它的结构、性质及其影响因素。
此外，它也有助于科学家们进行精确的化学实验，以及深入研究二氧化碳分子的化学特性，以便进一步推动化学的发展。
CO2分子的成键结构特征与化学反应活性
CO2分子的成键结构特征与化学反应活性二氧化碳（CO2）是一种由一个碳原子和两个氧原子组成的分子。
CO2分子成键结构的特征以及其化学反应活性与其分子中的化学键类型和电子分布有关。
首先，CO2分子中的碳原子和两个氧原子之间存在着两种化学键，即碳氧双键（C=O）和碳氧单键（C-O）。
这两种化学键的长短和键能不同，从而影响了CO2分子的成键结构和化学反应活性。
CO2分子的成键结构特征主要体现在其氧原子周围的电子分布。
由于碳氧双键具有较高的键能，CO2分子中的氧原子和碳原子之间的键长较短，且氧原子上的电子密度较小。
相比之下，碳氧单键的键能较低，因此碳与氧之间的键长较长，氧原子上的电子密度较大。
这种电子分布特征导致CO2分子具有特定的化学反应活性。
首先，由于氧原子上的电子密度较小，CO2分子与亲电试剂的反应较为困难。
亲电试剂是一种具有希望获取电子的物质，如亲核试剂或自由基，而CO2分子的碳原子在共价键上的电荷较小，无法轻易与亲电试剂发生反应。
因此，CO2分子在大部分条件下具有较低的反应活性。
然而，CO2分子在一些特殊的情况下仍然可以发生化学反应。
例如，CO2可以与亲核试剂如亚胺、硅醇等发生加成反应，形成类似于酯或碳酸酯的产物。
此外，CO2还可以在高温和高压条件下与金属催化剂反应，生成酸酐和一氧化碳等产物。
此外，CO2也可以参与酸碱中和反应。
CO2在水溶液中可以与水分子发生反应，形成碳酸溶液。
这一反应导致水的酸碱性增强，使得CO2在大气和水体中的溶解度增加，从而造成二氧化碳的增加。
总结来说，CO2分子的特定成键结构特征以及其中的化学键类型和电子分布决定了其化学反应活性。
虽然CO2分子在大部分条件下具有较低的反应活性，但在特定的反应条件下仍然能够发生加成反应和酸碱中和反应等化学反应。
这些反应对于CO2的转化和利用有着重要的意义，帮助我们更好地理解和应对温室气体问题。
二氧化碳的成键情况
二氧化碳的成键情况1. 二氧化碳的基本结构和化学键二氧化碳（CO2）是由一个碳原子和两个氧原子组成的分子。
它的化学结构为线性三原子分子，碳原子位于中心，两个氧原子与碳原子通过共价键连接。
天然界中，二氧化碳是一种常见的无色、无味、无臭的气体，存在于空气中，也是植物光合作用和动物呼吸过程中产生的副产物。
在二氧化碳分子中，碳原子与每个氧原子之间都形成了双键。
这意味着每个氧原子与碳原子共用两对电子，而碳原子与每个氧原子之间共用一对电子。
这种双键和共用电子对的形成使得二氧化碳具有特定的分子结构和化学特性。
2. 二氧化碳的成键类型二氧化碳分子中的化学键属于共价键的一种形式，也被称为双键。
共价键是指两个原子通过共享电子对而形成的强化学连接。
在二氧化碳中，碳原子通过共享一对电子与每个氧原子相连。
每个氧原子也通过共享一对电子与碳原子相连。
这种共享电子对的成键方式使得分子保持稳定的结构。
二氧化碳的双键是通过一个σ键和一个π键组成的。
σ键是一种线性共价键，由两个原子之间的头端重叠轨道形成。
π键是一种侧向重叠的共价键，由两个原子之间平行的轨道形成。
3. 二氧化碳的化学性质3.1 稳定性由于二氧化碳的双键较为稳定，二氧化碳分子具有较高的稳定性。
这种稳定性使得二氧化碳在常温下呈现为无色无味的气体，并且不易被其他物质进一步反应或分解。
3.2 酸碱性二氧化碳是一种弱酸性气体。
当二氧化碳溶解在水中时，会与水反应形成碳酸（H2CO3）。
碳酸可进一步分解成碳酸氢根离子（HCO3-）和氢离子（H+）。
因此，二氧化碳溶液具有一定的酸性。
3.3 反应性尽管二氧化碳的化学活性较低，但它仍然可以发生一些化学反应。
例如，在高温和高压条件下，二氧化碳可以与金属反应生成相应的金属碳酸盐。
此外，二氧化碳还可与氨、水等物质发生反应，形成尿素、碳酸氢铵等产物。
4. 二氧化碳的应用由于二氧化碳的广泛存在和化学特性，它在多个领域中具有重要的应用。
4.1 工业应用二氧化碳被广泛用作工业原料和反应媒介。
化学新版必修二原子结构构造原理
化学新版必修二原子结构构造原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!当然，请看以下化学原子结构构造原理的示范文章：原子结构构造原理。
二氧化碳电子式结构式
二氧化碳电子式结构式二氧化碳（CO2）是一种由一碳原子和两个氧原子组成的化合物。
它是一种无色、无味、无臭的气体，在常温下是一种稳定的分子。
CO2是大气中的重要组成部分，也是地球上最常见的温室气体之一、在地球的碳循环中，二氧化碳有着重要的作用。
CO2的电子式结构可以通过考虑碳原子和氧原子之间的共价键和非键电子对来描述。
碳原子有四个电子，其中两个位于1s轨道，另外两个位于2s和2p轨道。
氧原子有六个电子，其中两个位于1s轨道，另外四个位于2s和2p轨道。
在CO2中，碳原子和每个氧原子之间形成了共价键。
碳原子通过与两个氧原子共享两个电子对实现与氧原子的连接。
碳原子将两个电子从2s 和2p轨道分别转移给与之相连的两个氧原子，从而形成两个σ键。
这两个σ键是CO2分子的主要键。
CO2还具有两个非键电子对。
这两个非键电子对位于碳原子的2p轨道上，并且未与氧原子形成共价键。
它们以孤对电子的形式存在。
这两个非键电子对是CO2分子的主要特异性质之一根据VSEPR理论（分子的气态排斥理论），CO2分子的氧原子和碳原子朝向空间中的最大分离。
这意味着CO2分子形成了线形分子几何结构。
碳原子位于CO2分子的中心位置，氧原子位于两侧。
碳和氧之间的键角为180度，由于氧原子的电负性较高，每个氧原子在CO2分子中各占据一个静态位置。
CO2的电子式结构可以通过尽可能地最小化带电状态和最大化电子对之间的排斥来解释分子的稳定性。
碳原子通过与两个氧原子共享电子对，得到了八个电子，达到了稳定的壳层结构。
同样地，氧原子通过共享两个电子对实现了八个电子的壳层结构。
在地球的碳循环中，CO2分子在大气和水体之间发生相互转换。
植物通过光合作用将CO2转化为有机物质，同时释放氧气。
动物通过呼吸将有机物质转化为CO2，并将其释放到大气中。
此外，人类活动如燃烧化石燃料、森林破坏等也会释放大量的CO2到大气中，导致全球变暖和气候变化。
总之，CO2的电子式结构由碳原子和两个氧原子之间的共价键和非键电子对决定。
二氧化碳的离域键
二氧化碳的离域键1.引言1.1 概述二氧化碳（CO2）是一种由一个碳原子和两个氧原子组成的分子，被广泛认为是地球上最重要的温室气体之一。
随着人类活动的增加，包括工业生产、交通运输和能源消耗，二氧化碳的排放量不断增加，导致大气中的二氧化碳浓度不断上升。
二氧化碳分子是通过共价键连接碳原子和氧原子而形成的。
然而，在某些情况下，二氧化碳分子中的碳和氧原子可以形成离域键。
离域键的形成使得二氧化碳分子在化学性质和反应性上与普通的共价键有所不同。
离域键的形成机制是由于二氧化碳分子中的氧原子具有一对孤立电子，这对电子可以与其他原子或分子进行电子转移或共享，从而形成新的化学键。
这种形式的离域键可以使二氧化碳分子参与更多的化学反应，并可能产生与普通二氧化碳分子不同的性质和行为。
本文旨在探讨二氧化碳离域键的形成机制、其对环境和人类的影响，以及相关领域的研究进展和未来展望。
通过对离域键的深入了解，我们可以更好地了解二氧化碳分子的性质和行为，为应对气候变化和环境保护提供科学依据和技术支持。
文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三部分，下面对每个部分的内容进行简要介绍。
引言部分首先概述了本文的主题——二氧化碳的离域键，并阐明了写作本文的目的。
接下来通过引言部分的概述，读者可以对文章的整体内容有一个初步的了解。
正文部分是本文的核心部分，包括了两个小节。
第一个小节是关于二氧化碳的结构和性质的介绍，将会通过详细论述二氧化碳的分子结构和相关物理化学性质，使读者对二氧化碳有一个全面的认识。
第二个小节将聚焦于二氧化碳的离域键形成机制。
通过对二氧化碳离域键形成的原理和机制的深入解析，以及相关研究的最新进展，帮助读者理解离域键的重要性和意义。
结论部分将对二氧化碳的离域键对环境和人类的影响进行分析，探讨离域键的研究进展和未来展望。
此部分将总结全文的主要观点和研究成果，并给出我们对未来发展方向的展望。
通过以上的结构布局，本文将全方位地介绍二氧化碳的离域键的相关知识，从而帮助读者深入了解离域键的重要性和意义，并为进一步研究和应用提供了基础。
团簇Co_(2)Mo_(2)P_(3)成键及热力学稳定性分析
2.1 团簇 Co2Mo2P3构型分析 团簇 Co2Mo2P3 的 8 种稳定构型如图 1 所示。
设能量最低构型 1（2）的能量为 0 kJ/mol，各重态构 型按照能量由低到高顺序排列 1（2）<1（4）<2（2）<3（2）< 2（4）<3（4）<4（4）<4（2）。
团簇 Co2Mo2P3的稳定形态有 3 种，分别是三棱 双锥戴帽（1（2），2（4）），六棱锥（1（4），3（2）），五棱双锥 （2（2），3（4），4（2），4（4））。在二重态构型中，三棱双锥戴 帽 1（2）以 Co2-Mo3-Mo4 为基准平面，Co1 和 P6 为锥 顶和锥底原子，P5 和 P7 原子为帽；六棱锥 3（2）构型
关键词：团簇 Co2Mo2P3；密度泛函理论；键级；稳定性 中图分类号：O641.12 文献标识码：A 文章编号：1674-1048（2021）02-0111-06 DOI：10.13988/tl.2021.02.006
氢是清洁燃料，也是目前最有希望的替代燃 料［1］。析氢反应是能高效产生氢的反应，催化剂在 反应中起着非常重要的作用。Pt 基［2］是目前催化 效率最高的催化剂，但价格太高，不能大量被工业 生产利用。其他贵金属催化剂［3］也存在同样的问 题。由金属和类金属组成的非晶态合金是一种新 型催化剂材料，Thenuwara［4］等认为磷化物是目前 最有可能替代 Pt 基的催化剂。其中，Co-Mo-P［5-7］ 非晶态合金具有出色的催化能力和潜在的应用前 景。Ma［8］等以多金属氧酸盐 Co16Mo16P24 和双氰胺 为原料，采用一步热解法制备一种新型电催化剂 CoMoP@C，展示了优异的析氢性能，而且在 pH= 0~1 的条件下，CoMoP@C 的催化活性接近于 20％ Pt/C，在海水中，CoMoP@C 也表现出稳定的析氢 性能［9-10］。本文以团簇 Co2Mo2P3 为研究体系，从微 观角度探究其成键及热力学稳定性，希望为 CoMo-P 体系的研究提供更多的依据。
CO2分子的成键结构特征与化学反应活性解读
② 当形成π53键时, 使体系能量降低为 : ΔE1=[(4αO+αC) - (2 E1 + 2 E2 + E3)] = (αO- αC)/2 + [(αO- αC)2/4 + 2β2]1/2 当形成π33键时 , 使体系能量降低为 : ΔE2 =[( 2αO + αC) - (2 E1 + E2)]= 2[(αO - αC)2/4 + 2β2]1/2 当形成一个π53键和一个π33键时, 总的能量降低为: ΔE(总)=ΔE1+ΔE2 =3 [(αO- αC)2/4 + 2β2]1/2 - (αC-αO)/2,
CO2分子的吸附
金属单晶表面吸附活化：过渡金属中的 F e系元素和 P t系元素。 原子结构特点：
①随着核电荷的增加, 电子依次填充在次外层的 d 轨道上, 而最外层只 有 1~2个电子，其外围电子构型为(n-1) dxns1-2( x = 1~10 ) 。 ②这些元素的第一电离能较低, 容易失去电子, 并且外层 d 为空轨道。 ③另外对于金属晶体而言, 不同的晶面具有不同的质点密度和能量, 决 定了各晶面的不同性质。
①CO2分子在金属单晶表面的吸
附活化
② CO2分子在金属氧化物表面 的吸附活化
CO2分子的化学还原活化
电子供体：
贵金属等Ⅷ、ⅠB、ⅡB族元素
能量输入：
通常需要几百到上千摄氏度
CO2分子的电化学还原活化
电催化剂能促进多电子催化还原CO2 的反应，同时，可以有效降低CO2 还原反 应的过电位，提高选择性和电流效率。在反应过程中，催化剂是电子转移的载体。
由以上分析得知, CO2活化的有效途径：
①适当的方式输入电子； ②在反应过程中夺取其他分子的电子, 也即作为氧化剂加以利用。
CO2分子的成键结构特征与化学反应活性解读
E. Fujita et al, Coord. Chem. Rev. 185–186 (1999) 373.
不同半导体的还原电势
Adv. Mater. 2014, 26, 4607–4626
CO2在光催化剂表面的吸附形式
a：直线型吸附； b：单齿碳酸盐； c：双齿碳酸盐； d、e：桥式碳酸盐
Adv. Mater. 2014, 26, 4607–4626
CO2与金属的 配位方式
Dorothy H. Gibson Chem. Rev. 1996, 96, 2063-2095
CO2分子在MOFs
上的还原反应
Applied Catalysis B: Environmental 162 (2015) 494–500
CO2离域π轨道上电子的分配
设与E1对应的成键离域π轨道为ψπ(2px)1, 与E2对应的非键离域π轨道为ψπ(2px)2, 与E3对应的反键离域π轨道为ψπ( 2px)3。由于C原子φC(2px)轨道的能量(-10.74eV) 比O原子φO(2px) 轨道的能量(-15.91eV)高,所以画出ψπ(2px)轨道的能级图如下:
CO2分子的成键结构特征与化学反应活性
汇报人： XXX
1、CO2：直线形，非极性分子。
2、CO2分子中的化学键： ①两个σ键：由C原子sp杂化轨道分别与两个氧原子的p轨道生成； ②两个离域π键：由C原子上两个未参加杂化的p轨道从侧面同氧原子的 p轨 道分别肩并肩的发生重叠形成。 C-O键长介于碳氧双键和碳氧三键之间，从而缩短了碳-氧原子间的距离，使
？
每个π43 键有两个π电子位于能量较低的成键离域π轨道ψπ( 2px)1或ψπ( 2py)1上, 而另一对π 电子位于能量较高的非键π 分子轨道 ψπ(2px)2 或 ψπ( 2py)2 上。
CO2稳定性与π键结构关系的探讨
子与 C 原子的一个 sp 杂化轨道形成 C —Oσ键后 ,每个 O 原子还有一个成单 p 电子 ,分别与 C
原子的两个相互垂直的 2p x 和 2p y 形成两个相互垂直的π22 定域键 (如图 3) ,这也是在教学中
必须回答学生的问题. 用同样的方法处理两中心 C —O 异核π22 键 , 得到两组等价定域分子轨
CO2 稳定性与π键结构关系的探讨
汤德祥
(连云港师范高等专科学校化学系 连云港 222001)
摘要 根据休克尔分子轨道理论 ,对 CO2 分子π分子轨道进行组建 ,并获得相应的轨道能级 。 通过对 CO2 分子中组态 2π43 、(π53 和π33) 及 2π22 的能量上的稳定性 、对应键级 、分子磁性及化学性质 等方面进行比较 ,得出 CO2 分子形成两个π43 键使体系的能量降低最多 ,是最稳定的成键方式 。
图 1 π43 键电子排布方式 图 2 π53 和π33 键电子排布方式 图 3 π22 键电子排布方式
1 2π43 与(π53 +π33) 组态稳定性的比较
实验测定 CO2 分子为直线型分子 ,根据杂化轨道理论 ,CO2 中心原子 C 采取 sp 杂化 ,两个 sp 杂化轨道可与两个氧原子的 p z 轨道形成两个 C —Oσ键 。同时 C 和两个 O 原子各提供一 个 p x 和 p y 轨道分别在 X Z 平面和 Y Z 平面形成πx 和πy 两个π键 。由于 C 原子的 p x 和 p y 轨道是相互垂直的 ,因而 6 个 p 轨道分成两组即 2p x 组和 2p y 组 ,设 2p x 组中 C 的原子轨道为 φC (2p x) ,O 原子轨道为 φO (2p x) 和 φO (2p x ) ′,离域π轨道为 ψπ(2p x ) ,则原子轨道的线性组 合如下 : ψπ(2p x) = C1φO (2p x) + C2φC (2p x) + C3φO (2p x) ′ 应该得到 3 个分子轨道 ,按照 HMO 方法可适用于处理含不同原子的无机共轭体系[3 ] ,得到相 应的久期行列式为 :
二氧化碳的键级
二氧化碳的键级二氧化碳是一种由一个碳原子与两个氧原子组成的化合物，其中碳原子与每个氧原子之间都有共价键。
在二氧化碳分子中，碳原子与每个氧原子之间的键级是如何确定的呢？让我们回顾一下键级的概念。
键级是指共价键中电子对分配的方式，它可以描述共价键的强度和稳定性。
通常，键级越高，共价键越强，分子也就越稳定。
在二氧化碳分子中，碳原子与每个氧原子之间的键级是双键。
这意味着碳原子与每个氧原子之间共享了两对电子。
双键通常比单键更强，因为它们共享更多的电子对，从而增强了化学键的稳定性。
那么，为什么二氧化碳分子中的碳原子与每个氧原子之间形成双键呢？这与原子的电子结构有关。
碳原子的电子结构是1s22s22p2，氧原子的电子结构是1s22s22p4。
碳原子需要四个外层电子才能达到稳定的八个电子。
氧原子则需要两个外层电子才能达到稳定的八个电子。
因此，碳原子与氧原子之间的共价键形成了碳原子与氧原子之间共享两对电子的双键。
双键的形成使得二氧化碳分子具有一定的稳定性和刚性。
它们不容易被破坏或转化为其他物质。
这也解释了为什么二氧化碳是一种稳定的气体，不易与其他物质发生反应。
除了稳定性外，二氧化碳分子的双键还影响了它的性质和用途。
由于双键的存在，二氧化碳具有较高的极性和较强的分子间相互作用力。
这使得二氧化碳能够溶解在水中，形成碳酸。
碳酸在自然界中起着重要的生物和地球化学作用。
二氧化碳的双键还使其成为温室气体。
二氧化碳能够吸收地球表面发出的红外辐射，并将其重新辐射回地球，导致地球表面温度上升。
这就是所谓的温室效应，它对地球的气候和生态系统产生了重要影响。
总结起来，二氧化碳分子中碳原子与每个氧原子之间形成的双键使得分子具有稳定性、溶解性和温室效应。
这些特性使二氧化碳在自然界中发挥着重要作用，并对人类和地球产生了深远影响。
我们应当认识到二氧化碳的键级对于理解其性质和功能至关重要，并在应对气候变化和环境问题时加以重视。
co2的中心原子价层电子对的空间构型
co2的中心原子价层电子对的空间构型
CO2的中心原子层电子对的空间构型：
1、二维原子分布：由于O原子拥有10个电子，它们可以有一个真空
层（和ClF3相同），因此两个C原子只能位于两个平面之间，即共面
平面构型。
2、BABO形：把共面平面构型分成两个不相交的构型，，这是一种分
子键型。
氧原子外部提供两个键成键，C-O键长约为1.15 A，C=O键
长约为1.10 A，这两个键主要是亲合键。
3、偶极磁矩和结构：CO2的中心原子具有偶极磁矩，其Μ轴的方向
与CO2的和的分子轴的方向相同，其大小为了等号的方向2.67D （Debye），这是因为一个电子比较接近氧原子，这样就使得氧电子多，还有一个线性结构。
4、振动频率：CO2的推移振动频率为2360cm-1，而红外光谱中被测
出的线条频率为2136cm-1和2349cm-1，其中第一个峰表明CO2有一
个吸收力。
5、化学反应：CO2易于与硫酸反应，其反应动力学可以描述为：
2H2SO4+2CO2→CaSO4+2H2O+2CO2，其中过程中CO2挥发到大气中，
造成大气污染。
此外，CO2也是生物的重要元素之一，可用于在体内的糖及脂肪的代谢。
CO2稳定性与π键结构关系的探讨
CO2稳定性与π键结构关系的探讨
汤德祥
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】2004(019)002
【摘要】根据休克尔分子轨道理论,对CO2分子π分子轨道进行组建,并获得相应的轨道能级.通过对CO2分子中组态2π43、(π53和π33)及2π22的能量上的稳定性、对应键级、分子磁性及化学性质等方面进行比较,得出CO2分子形成两个π43键使体系的能量降低最多,是最稳定的成键方式.
【总页数】4页(P49-52)
【作者】汤德祥
【作者单位】连云港师范高等专科学校化学系,连云港,222001
【正文语种】中文
【中图分类】O6
【相关文献】
1.堇青石—莫来石窑具热稳定性与显微结构关系的研究 [J], 王文堂;苗金山
2.Si-H键伸缩振动频率与结构关系的研究 [J], 周秀中
3.离域π键对化学键稳定性的影响 [J], 孙翠红;张星辰;常永芳;王俊敏;朱云云
4.B28N28笼的稳定性及笼中四元环间键联类型对笼稳定性的影响 [J], 田欣欣;张富强;冯瑞娟;武海顺
5.团簇Co2Mo2P3成键及热力学稳定性分析 [J], 吴庭慧;方志刚;王智瑶;秦渝
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Mn2H2团簇结构的稳定构型研究
Mn2H2团簇结构的稳定构型研究发布时间：2022-12-02T02:25:13.980Z 来源：《教学与研究》2022年15期8月作者：任桂明杨洁[导读] 用密度泛函(DFT)方法在 PW91/GEN 水平上，采用 Gaussian 09 软件对双核锰的二氢化物较低能量构型进行理论研究任桂明杨洁武警警官学院四川成都 610200摘要：用密度泛函(DFT)方法在 PW91/GEN 水平上，采用 Gaussian 09 软件对双核锰的二氢化物较低能量构型进行理论研究，并进一步对基态构型的振动频率、红外光谱强度、原子电荷数进行分析。
关键词：密度泛函理论；基态构型；稳定性1引言二十世纪八十年代，化学家用激光或高能电子轰击固体表面等方法，产生与发现了一种介于单个原子与其凝聚态之间的新的物质层次-原子团簇[1]。
这一发现引起了人们极大的兴趣，对团簇的研究很快成为了新材料设计、研究凝聚态物质性质以及特征的一项重要课题[2]。
1964年Nesbet用Hartree-Fock方法对Mn2团簇进行了研究，计算Mn2的三种原子间距的6个不同组态。
他认为是Mn2的基态，其键长为：Re=0.288 nm，能量为0.79 eV[3]。
但关于双核锰的氢化合物稳定结构的研究鲜见文献报道。
因此本文主要采用密度泛函方法在PW91/GEN基组水平上对双核锰的二氢化物的较低能量结构、红外光谱特征等进行研究。
为进一步研究双核锰氢化合物的稳定性提供理论数据支撑。
2研究方法本文用密度泛函的方法在PW91/GEN水平上，锰原子和氢原子均采用DZP全电子基组，运用gaussian09软件对Mn2H2团簇分子的结构、对称性、电偶极矩等进行计算，并进一步对该团簇分子基态构型的相关性质进行分析。
3结果与讨论3.1 Mn2H2团簇分子的较低能量构型计算结果表明：Mn2H2具有四个较低能量结构(如图1和表1所示)，对称性分别为、、、，其中能量最低的为一重态。
二氧化碳的键级
二氧化碳的键级二氧化碳，简称CO2，是一种由一个碳原子和两个氧原子组成的化合物。
它在地球上广泛存在，是地球上最重要的温室气体之一。
二氧化碳的键级对于了解其化学性质和环境影响至关重要。
本文将从分子结构、键级、化学反应和环境影响等方面探讨二氧化碳的键级。
二氧化碳的分子结构是线性的，碳原子与两个氧原子形成了两个双键。
这意味着碳原子与每个氧原子之间都有一个共用电子对。
这种共用电子对构成了碳氧双键，使得二氧化碳分子呈现出线性结构。
由于碳氧双键的形成，二氧化碳分子具有较高的极性和电荷分布不均匀，这对其化学性质产生了重要影响。
二氧化碳的键级可以用于描述碳氧双键的强度和稳定性。
一般来说，双键比单键更强、更短，能量更高。
碳氧双键的键级为2，表示其强度适中。
与单键相比，双键的键级为2说明碳氧双键的结构更为稳定，需要更多的能量才能打破。
这也解释了为什么二氧化碳在常温下为气体状态，而不是液体或固体。
二氧化碳的键级对其化学反应产生了重要影响。
由于碳氧双键的存在，二氧化碳在化学反应中具有一定的惰性。
它不容易与其他物质发生反应，尤其是与非金属元素。
然而，在高温或高能量条件下，二氧化碳可以与某些物质发生反应，例如与金属碱土金属反应生成碳酸盐。
这些反应对于理解二氧化碳的化学性质和应用具有重要意义。
二氧化碳的键级也对其环境影响具有重要意义。
作为温室气体，二氧化碳的增加会导致地球的气候变暖。
碳氧双键的稳定性使得二氧化碳在大气中停留时间较长，从而增加了其对地球气候的影响。
二氧化碳的排放是导致气候变化的主要原因之一，因此减少二氧化碳排放已成为全球关注的重要议题。
二氧化碳的键级对于了解其化学性质和环境影响具有重要意义。
碳氧双键的键级为2，使得二氧化碳分子具有较高的极性和稳定性。
这种键级决定了二氧化碳的化学反应性和环境影响。
深入研究二氧化碳的键级有助于我们更好地理解和管理二氧化碳的影响。
通过控制二氧化碳的排放，我们可以为保护地球环境和人类健康做出贡献。
二氧化碳 氢键
二氧化碳氢键二氧化碳（CO2）是由一个碳原子和两个氧原子组成的化合物。
它是地球上最重要的温室气体之一，也是人类活动的主要产物之一。
氢键是一种弱的化学键，它在分子之间起到重要的作用。
本文将探讨二氧化碳和氢键之间的关系，以及它们在化学和环境中的重要性。
让我们了解一下二氧化碳的结构和特性。
二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成，碳原子与每个氧原子之间通过共价键相连。
这种结构使得二氧化碳分子呈线性形状，具有高度的对称性。
由于氧原子的电负性较高，碳-氧键是极性键，氧原子带负电荷，碳原子带正电荷。
这使得二氧化碳分子具有极性，但整体上仍然是非极性分子。
接下来，让我们来讨论氢键。
氢键是一种分子间相互作用力，它在分子之间形成弱的化学键。
氢键的形成需要一个氢原子与一个高电负性原子（如氧、氮或氟）之间的相互作用。
在二氧化碳中，氢键的形成是通过二氧化碳分子中的氧原子与其他分子中的氢原子之间的相互作用来实现的。
这些氢键的存在使得二氧化碳分子能够与其他分子相互作用，并参与许多重要的化学反应。
氢键在二氧化碳的化学性质和物理性质中起着重要的作用。
首先，氢键使得二氧化碳具有较高的沸点和熔点。
这是因为氢键是强大的分子间相互作用力，需要克服较大的能量才能破坏氢键并改变二氧化碳的状态。
其次，氢键也影响了二氧化碳的溶解性。
由于氢键的存在，二氧化碳分子难以与其他分子形成氢键，因此其溶解性较低。
除了在化学性质和物理性质中的作用，二氧化碳和氢键还在环境中扮演着重要的角色。
首先，二氧化碳是地球上最重要的温室气体之一。
它的存在导致地球上的大气层能够吸收和保留太阳能量，并使地球保持温暖。
然而，由于人类活动的影响，二氧化碳的浓度不断增加，导致全球气候变暖和气候变化。
其次，氢键的存在使得二氧化碳分子能够与水分子相互作用。
这使得二氧化碳可以溶解在水中，形成碳酸，对地球上的水循环和生态系统起到重要的影响。
总结起来，二氧化碳和氢键之间存在着密切的关系。
氢键的存在使得二氧化碳分子能够与其他分子相互作用，并参与许多重要的化学反应。
co2分子空间结构
co2分子空间结构CO2分子是一种无色、无味、稳定的气体，在大气中广泛存在。
它的化学式为CO2，分子量为44.01 g/mol。
CO2分子由一个碳原子和两个氧原子组成，碳原子与氧原子之间通过共价键相连。
根据VSEPR（价层电子对互斥理论），CO2分子的空间结构为线性分子，键角为180度。
CO2分子的空间结构对其化学性质有很大影响。
首先，线性结构使得CO2分子具有较高的对称性，这使得它在化学反应中具有较强的稳定性。
其次，由于碳氧键的极性，CO2分子在空气中可以形成一定的酸碱性，能够与水反应生成碳酸，进一步影响大气环境的酸碱度。
此外，CO2分子还是地球碳循环过程中的重要参与者，作为绿色植物光合作用的原料，它在维持生物圈碳氧平衡方面发挥着关键作用。
CO2分子的空间结构受到许多因素的影响，如温度、压力和杂质等。
在高压高温条件下，CO2分子会发生相变，从气体态转变为液体态或固体态。
此外，CO2分子在地球表面的含量过高，会导致全球气候变暖，引发严重的环境问题。
因此，研究CO2分子的空间结构对了解气候变化和环境保护具有重要意义。
在实际应用中，CO2分子具有广泛的重要性。
首先，在能源领域，CO2是化石燃料燃烧产生的主要废气，对能源可持续发展产生巨大影响。
其次，在生物医学领域，CO2激光技术在手术、美容和治疗等方面具有重要应用。
此外，在材料科学领域，CO2分子的固定和转化技术可应用于制备碳纳米材料，为新材料研究提供了新思路。
总之，CO2分子作为一种常见的气体，其空间结构对其化学性质和实际应用具有重要影响。
了解和研究CO2分子的空间结构，有助于我们更好地把握大气环境变化，为环境保护和可持续发展提供理论依据。
二氧化碳分子化学键
二氧化碳分子化学键二氧化碳（CO2）是一种由一个碳原子和两个氧原子组成的分子。
它是地球上最重要的温室气体之一，也是生物体呼吸产生的主要排放物之一。
二氧化碳分子中的化学键起着至关重要的作用，决定了二氧化碳分子的性质和反应行为。
二氧化碳分子中的化学键是由碳原子与两个氧原子之间的共价键构成的。
共价键是一种化学键，是由两个原子之间的电子共享形成的。
在二氧化碳分子中，碳原子与每个氧原子之间都形成了共价键。
在二氧化碳分子中，碳原子的电子排布为1s22s22p2。
氧原子的电子排布为1s22s22p4。
碳原子与氧原子之间的共价键是通过碳原子的2s轨道和2p轨道与氧原子的2p轨道之间的电子重叠形成的。
碳原子提供了一个未成对的电子，氧原子也提供了一个未成对的电子，这两个未成对的电子形成了碳氧之间的共价键。
二氧化碳的碳氧共价键是一种双键，即两个原子之间共享了两对电子。
这种双键是由碳原子的一个2p轨道和氧原子的一个2p轨道之间的两对电子形成的。
双键比单键更强，更短，更难断裂。
这使得二氧化碳分子在一定程度上比较稳定。
二氧化碳的化学键具有一定的极性。
由于氧原子的电负性高于碳原子，碳氧键中的电子密度偏向氧原子一侧，使得氧原子带有部分负电荷，碳原子带有部分正电荷。
因此，二氧化碳分子可以被认为是一个偶极子，具有极性。
二氧化碳的化学键对于二氧化碳分子的性质和反应行为起着重要的作用。
由于二氧化碳分子中的碳氧键是双键，使得二氧化碳分子比较稳定，不容易发生化学反应。
这也解释了为什么二氧化碳是一种相对稳定的分子，在大气中可以存在很长时间。
尽管二氧化碳分子不容易发生化学反应，但它仍然参与了许多重要的化学过程。
例如，二氧化碳可以被植物吸收，并用于光合作用中产生有机物质和氧气。
此外，二氧化碳还可以溶解在水中形成碳酸，参与了地球上的碳循环过程。
二氧化碳分子中的化学键起着至关重要的作用。
碳氧双键使得二氧化碳分子相对稳定，不容易发生化学反应。
然而，二氧化碳分子仍然参与了许多重要的化学过程，对地球上的生命和环境起着重要的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
以三角双锥型 、 四方锥型和平面五边型对原子簇 Ｃ ｏ ： Ｍｎ Ｂ 进行构造 ， 变换不同原子的位置 ， 对构造出
局域 自 旋密度近似和广义梯度近似对 ｆ Ｃ Ｏ Ｍ ． ） ＝ １ － ５ ） 团簇的几何构型及其磁性进行 了 研究 ］ 。本文
研究的三元 Ｃ ｏ 。 Ｍｎ Ｂ ： 体 系未见报道。胡红智等利用密度泛 函理论方法对 Ｎ ｉ ， Ｆ ｅ 和Ｐ 过渡金属混合原子 簇的相关性质 的研究 已获得很好的结果 ， 说 明运用密度泛 函理论方法研究多元过渡金属混合原子簇 的相关性质是可靠的 。为 了能够对含有 Ｃ ｏ ， Ｍｎ 过渡金属元素 的原子簇有更 多的了解 ， 根据前人对二 元原子簇掺杂人第三种元 素构成三元混合原子簇 的研究 ， 本文设计 了原子簇 Ｃ ｏ ： Ｍｎ Ｂ ： 的形成路线是在
Ｖ ０ ＿ １
原 子簇 Ｃ ｏ ２ Ｍｎ Ｂ ２ 的稳定 结构及成键 性质
陈 文 ， 方志刚 ， 王 志 强
（ 辽宁科技大学 化学工程学院 ， 辽宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ５ １ ）
摘 要 ： 利用密度泛函理论方法， 在Ｂ ３ Ｌ Ｙ Ｐ ／ Ｌ ａ ｎ ｌ ２ ｄ ｚ 水平下， 以三角双锥型、 四方锥型和平面五边形对原子簇
宁省大学生创新创业计划项 目（ ２ ０ １ ３ １ ０ １ ４ ６ ０ １ １ ） ； 国家 自然科 学基金资助项 目（ ５ ０ ７ ７ ４ ０ ４ ４ ） 。
作者简 介： 陈文 （ １ ９ ９ ２ 一） ， 男， 广西贵港人。
辽 宁 科 技 大 学 学 报
第３ ７ 卷
２ 结果 与讨论
原子簇 Ｃ ｏ ： Ｂ 的基础上掺杂 Ｍｎ 元素 ， 优化计算 出原子簇 Ｃ ｏ ｚ Ｍｎ Ｂ 的稳定 构型 ， 并运用密度泛 函理论方
法对其稳定结构 和成键性质进行研究 。
１ 计算方法
根据原子簇 Ｃ ｏ Ｍｎ Ｂ ： 设计 十余种该原子簇 的可能构型 ， 利用含相关校正 的密度泛 函理论 方法 ， 在 Ｂ ３ Ｌ Ｙ Ｐ ／ Ｌ ａ ｎ ｌ ２ ｄ ｚ 水平下分别对其进行二 、 四重态全参数优化和频率计算 。其 中 ， 对金属 Ｃ ｏ ， Ｍｎ 原子用 Ｈ ａ ｙ 等人 的含相对论校正的有效核 电势价电子从头计算基组 ， 即采用 １ ８ － ｅ Ｅ Ｃ Ｐ 的双￡ 基组（ ３ ｓ ， ３ ｐ ， ３ ｄ ／ ２ ｓ ， ２ ｐ ， ２ ｄ ） ； 对类金属 Ｂ原子采用Ｄ ｌ ｍ ｎ ｉ ｎ ｇ ／ Ｈ ｕ ｚ ｉ ｎ ａ ｇ ａ 双￡ 基组 （ ９ ｓ ， ５ ｐ ／ ３ ｓ ， ２ ｐ ） 。计算采用 Ｇ ａ ｓ ｕ ｓ ｓ ｉ ａ ｎ ０ ４ 计算程 序， 在启天Ｍ４ ３ ９ ０ 微机上完成 。
Ｃ ｏ ： Ｍｒ Ｌ Ｂ ： 进行构造 ， 对所构造 出的十余种 可能构 型分别在 二、 四重态下进 行全参数优化计 算和频率验证 ， 最后 二 重 态获得 四种稳 定构型 ， 四重 态只有 一种稳 定构型。对这 些稳定构 型的几何 结构、 能量和成键 性质进行 分析 。
结果表 明： 原子簇 Ｃ ｏ Ｍｎ Ｂ 的稳定构型均 为立体 构型。其 中， 以Ｍｎ 和双 Ｂ原子为构型三 角平 面、 双Ｃ ｏ 原子 占据
两锥位 置的三 角双锥 构型 ｌ 。 最为稳定 。金属 ． 类金属键 是构型稳 定性的主要 贡献者 。构型随 着Ｂ ． Ｂ键 长的减 小、 键 级的增大， 其稳定性越好 ； 类金属 Ｂ原子对各构型的稳定性有着极 大的辅助调 节作 用。
关 键词 ： 原子簇ｃ ｏ ２ Ｍｎ Ｂ ２ ； 密度泛函理论； 几何结构； 稳定性； 成键性质
第３ ７ 卷 第３ 期
２ ０ １ ４ 年６ 月
辽 宁 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ
（ Ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ， Ｄ Ｆ Ｔ ） 方法对原子簇 Ｆ ｅ Ｂ （ ｎ ＝１ － ６ ） 的成键性质和催化活性等进行 了研究 ］ 。
目前 ， 对 同时含有 Ｃ ｏ ， Ｍｎ 过渡金属元 素的二元原子簇的研究较少 ， 仅有 吕瑾 等采用密度泛 函理论中的
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ０ ９ － ３ ０ 。
基金项 目： ２ ０ １ ３ 年 国家 级大学生创新 创业计划项 目（ ２ ０ １ ３ ０ ０ １ ４ ６ ０ ２ ７ ） ； ２ ０ １ ３ 年辽 宁省 大学生创新创 业计划项 目（ ２ ０ １ ３ ０ ０ １ ４ ６ ０ ２ ７ ） ； ２ ０ １ ２ 年辽
中图分 类号 ： Ｏ ６ ４ １ ． １ ２ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ ． １ ０ ４ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ ０ ２ ２ ５ ． ０ ５
原子簇化学是 ２ Ｏ 世纪 ５ ０ 年代兴起并得 到快速发展的一门重要学科 。原子簇 是介于气体和 固体 之 间的物质结构新形态 ， 有着“ 物质第五态 ” 之称。由于物质 的尺寸对其物理和化学性质影响甚大 ， 原子 簇具有与大块材料和单个原子都不相同的奇异性质。近年来 ， 许 多研究者对各类 原子簇进行 了大量 的 研 究 ］ ， 尤其对过渡金属原子簇 的研究 已成为热点 。Ｌ ｉ ｕ 等运用第 一性 能原理对原子簇 ＭＢ （ Ｍ＝ Ｃ ｒ ， Ｍｎ ， Ｆ ｅ ， Ｃ ｏ ， Ｎ ｉ ； ｎ ＜７） 的几 何结 构 、 电子性 质和磁 学性 质进 行 了研究 ［ ５ ３ ； Ｆ ａ ｎ ｇ 等运 用密度 泛 函理论