复旦大学物理化学课件19

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复旦大学物理化学课件结构化学基础chapter1量子力学基础

复旦大学物理化学课件结构化学基础chapter1量子力学基础

2019/12/4
Chemistry Department of Fudan University
3
Physical Chemistry I Chapter I Introduction of Quantum Mechanics
1900
Max Planck explains blackbody radiation in the context of quantized energy emission: Quantum theory is born.
Quantum Mechanics is one of the most profound and beautiful creations of the human mind. … Their beauty is transcended only by those things that are beyond the reach of man, such as the smile of a child.
M.Planck
2019/12/4
Chemistry Department of Fudan University
13
Physical Chemistry I Chapter I Introduction of Quantum Mechanics
A mode for an electromagnetic wave in a cavity must satisfy the condition of zero electric field at the wall. If the mode is of shorter wavelength, there are more ways you can fit it into the cavity to meet that condition. Careful analysis by Rayleigh and Jeans showed that

复旦大学物理化学 第三章 共价键理论和双原子分子结构PPT课件

复旦大学物理化学 第三章 共价键理论和双原子分子结构PPT课件
B.O. 近似
1
r12
2
ra 1
rb 2
ra 2
rb 1
奥本海默
a
R ab
b
1 2 1 2 1 2 2 2 r 1 a 1 r 1 a 2 r 1 b 1 r 1 b 2 R 1 a b r 1 1 2( r ) E ( R )( r )
12.08.2020
复旦大学化学系
结构
H2 的哈密顿算符
1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 M a 2 2 1 M b 2 r 1 a 1 r 1 a 2 r 1 b 1 r 1 b 2 R 1 a b r 1 1 2 ( R , r ) E ( R , r )
EHEHQ Q1 1 e2R
R
12.08.2020
复旦大学化学系
12
物理化学 I
第三章 共价键理论和双原子分子结构
H 1 21 H ˆ2 d a ( 1 ) b ( 2 ) H ˆa ( 2 ) b ( 1 ) d 1 d 2
a ( 1 ) b ( 2 ) H ˆ a ( 2 ) H ˆ b ( 1 ) H ˆ a ( 1 , 2 ) b a ( 2 ) b ( 1 ) d 1 d 2
The underlying physical laws necessary for the mathematical theory of … the whole of chemistry are thus completely known, and the difficulty is only that the exact application of these laws leads to equations much too complicated to be soluble.

物理化学全套课件 完整版

物理化学全套课件 完整版
物理化学
Physical Chemistry
1
绪论
Preface
2
一、什么是物理化学?
无机化学
分析化学
有机化学 化学 物理化学
生物化学
高分子化学
物理化学是化学学科的一个分支 3
温度变化 压力变化 体积变化 状态变化


化学反应
原子、分子间的分离与组合
化学
密 不 可 分
物理学


热学、电学、光学、磁学是物理学的重要分支
М В Ломоносов 8
十九世纪中叶形成:
1887年俄国科学家W.Ostwald(1853~1932)和荷兰科学家 J.H.van’t Hoff (1852~1911)合办了第一本“物理化学杂志” 。
W. Ostwald
J. H. van’t Hoff
(1853~1932)
(1852~1911)
理想气体定义: 服从 pV=nRT 的气体为理想气体 或服从理想气体模型的气体为理想气体
(低压气体)p0 理想气体
20
3. 摩尔气体常数 R mole gas constant R
R 是通过实验测定确定出来的
例:测300 K时,N2、He、 CH4 pVm ~ p 关系,作图
p0时:
5000
(1)分子间力
吸引力 分子相距较远时,有范德华力;
排斥力 分子相距较近时,电子云及核产生排斥作用。
E吸引 -1/r 6
E排斥 1/r n
Lennard-Jones理论:n = 12
E总

E吸
引+E排
斥=
-A r6

B r 12
式中:A-吸引常数;B-排斥常数

2020高中化学竞赛-物理化学(复旦版)-第13章 溶液体系热力学(共59张PPT)

2020高中化学竞赛-物理化学(复旦版)-第13章 溶液体系热力学(共59张PPT)

复旦大学化学系
4
物理化学 II
第十三章 溶液体系的热力学
❖ 通式:
X = f (T, p, n1, n2, ...nB...) dX=(X/T)p,ndT+ (X/p)T,ndp+B(X/nB)T,p,nCdnB
dXT,p = B(X/nB)T,p,nCdnB
X = B B偏dnB
意义: T, p,组成固定体系中 X = f (nB) 或T, p固定,大量溶液中加入1mol的B 而组成不变时的 X。 或T, p固定,大量溶液中加入1mol的B 而组成不变时,B对X的贡献。
关。 (6)单一物质, XB偏=XBm
2020/3/22
复旦大学化学系
6
物理化学 II
第十三章 溶液体系的热力学
(二)偏摩尔量的几个基本公式
(1)集合公式 由于偏摩尔量只决定于组成,与总量无关。当我们按 比例加入n1, n2,...nB..., XB偏不变。 由dXT,p=X1偏dn1+ X2偏dn2+...+ XB偏dnB+... dXT,p= X1偏dn1+ X2偏dn2+...+ XB偏dnB+... XT,p = X1偏 dn1+ X2偏 dn2+...+ XB偏 dnB+... XT,p = X1偏n1 + X2偏n2+...+ XB偏nB+...
设A、B构成理想溶液 根据定义:
pA = pA*xA, pB = pB*xB p = pA + pB= pA*xA+ pB*xB
= pB*xB+ pA*(1-xB) = pA* + (pB*-pA*) xB

物理化学幻灯片PPT课件

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大体而言,物理化学为化学诸分支中,最讲求数值精确和 理论解释的学科。
.
2
物理化学的形成
物质的化学运动形式和物理运动形式是相互联系的。早期的物理学家和化学家并没有 十分明确的分工。化学家波义耳在物理学上曾做出十分重要的贡献;而物理学家牛顿 在化学上虽然没有取得什么成就,但却全盘接受了波义耳的化学思想,他用在炼金术 和化学上的时间比用在物理学上的时间还多。既是物理学家又是化学家的罗蒙诺索夫 就曾使用过“物理化学”这一术语,还提出了这门学科的性质和研究范围。
1887年,阿累尼乌斯提出电解质稀溶液的电离理论
.
24
关于电化学
一个伽凡尼电池, 两个电极用盐桥连 接以传递离子。外 电路中产生电流。
.
25
科学家的故事
1800年,伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸 片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆 ,他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中,放 多这样的小杯子中联起来,组成电池。他指出这种电 池“具有取之不尽,用之不完的电”,“不预先充电 也能给出电击”。
物理化学
PHYSICAL CHEMISTRY
胡泽伟 杨 靓
.1Leabharlann 物理化学是什么?物理化学是一门从物理学角度分析物质体系化学行为的原 理、规律和方法的学科,是近代化学的原理根基。
物理化学家关注于分子如何形成结构、动态变化、分子光 谱原理、平衡态等根本问题,涉及的物理学有静力学、动 力学、量子力学、统计力学等。
初步发现
1748年法国人诺勒发现渗透现象 1827年法国人杜特罗夏定量测定了渗透压
1877年德国浦菲弗发现 PV = KT(K 为常数)
进一步发展
1886年范霍夫建立起稀溶液理论
揭示出拉乌尔公式中常数的热力学意义

复旦大学物理化学 第七章 固态

复旦大学物理化学 第七章 固态

第七章 固 态
选取方法五(二维和三维)
2019/12/29
复旦大学化学系
15
物理化学 I
第七章 固 态
平移
Tmnp ma nb pc
晶格的选取规则
1)对称性尽可能高; 2)所包含的点阵点尽可能少
2019/12/29
复旦大学化学系
16
物理化学 I
第七章 固 态
P
P
NP
二维体系的5种Bravais格子
Translational vector
2019/12/29
复旦大学化学系
19
物理化学 I
第七章 固 态
决定三维晶格的六个参数: • 3 条边 - a, b, c • 3 个角 - , ,
2019/12/29
复旦大学化学系
20
物理化学 I
第七章 固 态
分数坐标—— 金刚石为例
2019/12/29
第七章 固 态
2019/12/29
复旦大学化学系
61
物理化学 I
第七章 固 态
立方ZnS
2019/12/29
复旦大学化学系
62
物理化学 I
第七章 固 态
六方ZnS
2019/12/29
复旦大学化学系
63
物理化学 I
ZnS
第七章 固 态
2019/12/29
复旦大学化学系
64
物理化学 I
第七章 固 态
选取办法一
2019/12/29
复旦大学化学系
11
物理化学 I
第七章 固 态
选取办法二
2019/12/29
复旦大学化学系
12

大学物理化学经典傅献彩ppt课件

大学物理化学经典傅献彩ppt课件

(1)
(2)
( 1 )Z n ( s ) │ Z n S O 4 ( a q ) │ C u S O 4 ( a q ) │ C u ( s )
( 2 )Z n ( s ) │ Z n S O 4 ( a q ) ‖ C u S O 4 ( a q ) │ C u ( s )
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25
P t│ H 2 ( p ) │ H C l ( a ) │ A g C l ( s ) │ A g ( s )
( 2 )H 2 ( p 1 ) C l 2 ( p 2 ) 2 H + ( a H ) 2 C l ( a C l )
E1E1 RFTlnaa1 H2 2aaC 1l22
E2 E2
RTln a2a2 2F aH2 aCl2
E 1E 2
E 1E 2
r G m ( 1 ) E 1 F r G m ( 2 ) 2 E 2 F
Sn4(a1),Sn2(a2)|Pt S n4 (a 1)2 e S n2 (a 2)
Cu2(a1), Cu(a2)|Pt
C u2(a 1)e C u(a2)
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13
§9.2 电动势的测定
对消法测电动势 标准电池
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14
对消法测定电动势的原理图
Ew
A
H
E
s .c
K D
R
E(RoRi)I
CB
U RO I
G
U RO
E RO Ri
Ex
Ex
Es.c
AC AH
RO
E U
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15
对消法测电动势的实验装置
标准电池 待测电池
工作电源

物理化学全套课件

物理化学全套课件

强调实验过程中可能存在的安全隐患,并 提供相应的防范措施,确保实验安全。
实验数据处理与分析
数据记录与整理
及时、准确地记录实验数据, 并按照要求整理成表格或图表
,以便后续分析。
数据处理方法
选择合适的数据处理方法,如 平均值、中位数、众数等,对 数据进行处理,以便更好地反 映实验结果。
数据分析与解释
对处理后的数据进行深入分析 ,挖掘数据背后的规律和意义 ,并对实验结果进行解释和讨 论。
重要性
物理化学对于理解化学反应的本 质、推动化学工业的发展、促进 新材料的研发等方面具有重要意 义。
物理化学的发展历程
早期发展
物理化学作为一门学科,起源于19 世纪中叶,随着热力学、统计力学和 电化学等分支的建立和发展,逐渐形 成完整的学科体系。
现代进展
进入20世纪后,物理化学在理论和实 践方面都取得了重大进展,如量子化 学、分子动态学、生物物理化学等领 域的突破和创新。
实验方法习题及答案解析
总结词
提高实验设计和操作能力
详细描述
针对物理化学实验中的基本方法和操作,设计了一系列 习题。这些习题要求学生设计实验、选择合适的仪器和 试剂、记录和处理数据等。答案解析详细解释了每道题 目的解题思路和答案,帮助学生提高实验设计和操作能 力,培养科学素养。
THANKS
感谢观看
数据误差分析
分析数据误差的来源和影响, 提高实验结果的准确性和可靠
性。
实验误差与实验结果评价
误差来源分析
分析实验过程中可能产生的误差 来源,如测量误差、操作误差等 ,并评估其对实验结果的影响。
误差控制与减小
采取有效措施控制和减小误差,提 高实验结果的准确性和可靠性。

复旦 物理化学 热力学

复旦 物理化学 热力学
3.3. 熵和熵变
3.3.1 熵
重要的热力学状态函数,用 S 表示。 描述体系离散度或混乱度的物理量。
统计热力学可以导出: S = kB㏑Ω
Ω = 微观状态数(也称混乱度) kB = Bolzyman 常数(也称分子气体常数 R / NA)
4个分子在体积相同的二个空间中的16 种分布方式
影响物质熵值大小的因素:
G = H - TS
3.4.2 化学反应的自由能变化
GT = niG0m(生成物i ) - njG0m (反应物j )
a. 用物质的标准生成自由能计算 在一定温度的标准态条件下,由热力学稳定单
质反应,生成 1 mol 化合物(或者不稳定单质或其他 形式物种)时的自由能变化,称为该化合物的标准生 成自由能,用 Gf0 表示。 所有稳定单质的 Gf0 = 0 !
根据 H 、S 的不同,可以把反应分成四大类
H (-) S(+) H (+) S(-)
任何 T 都能自发 任何 T 都不能自发
H (-) S(-) Tc = H / S
低温下可以自发 T < Tc 可以自发
H (+) S(+) Tc = H / S
S2 = Hvap/T
S3 = nCp’ln(T1/T2)
d. 循环过程: S = 0 ! e. 化学反应的熵变计算
ST = niS0T(生成物i ) - njS0T (反应物j ) 热力学第三定律:
在热力学绝对零度,一切纯物质(包括单质和化合
物)的理想晶体的熵为零。
绝对熵: S =STk - S0K
例题: 1 mol 水在 100C、1 atm 条件下气化成 100C、 1 atm 的蒸气,计算此相变过程的熵变。 已知此条件下水的 H0vap = 9725 cal·mol-1

(推荐)《物理化学》PPT课件

(推荐)《物理化学》PPT课件
在p-x图上液相线在上,气相线在下;相 应在T-x图上气相线在上,液相线在下。梭形区 是气-液两相区。
18
正偏差在 p-x图上有最高点
在p-x图上有最高点者, 在T-x图上就有最低点,这 最低点称为最低恒沸点 ( low-boiling azeotropic point)。此时的混合物称为 最低恒沸混合物 (minimum boiling azeotropic)。它是 混合物而不是化合物
属于此类的体系有:H 2 O -C 2 H 5 O H , C H 3 O H -C 6 H 6, C2H5OH -C6H6等。在标准压力下,H2O-C2H5OH 19 的最低恒沸点温度为351.28K,含乙醇95.57 。
负偏差在 p-x图上有最低点
在p-x图上有最低点, 在T-x图上就有最高点, 这最高点称为最高恒沸 点(high-boiling azeotropic point)。处 在最高恒沸点时的混合 物称为最高恒沸混合物 (maximum boiling azeotrope )。
属于此类的体系有:H 2O-HN 3,H 2 O O-H等C。l在标 准压力下,H2O-HC的l 最高恒沸点温度为381.65 K, 含HCl 20.24,分析上常用来作为标准溶液。 20
杠杆规则 Lever Rule
在p-x图的两相区,物系点O代表了体系总的 组成和温度。
通过O点作平行于横坐标 的等压线,与液相和气相线分 别交于M点和N点。MN线称 为等压连结线(tie line)。
22
由图可以看出
xA-x1=OM x2 – xA= ON
所以 N气·OM = n液·ON
P159 例题5
23
x
蒸馏与精馏
Distillation and Fractional Distillation 简单蒸馏 简单蒸馏只能把双 液系中的A和B粗略分 开。

物理化学ppt-PowerPointPresentation

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四. 标准平衡常数

标准平衡常数
K

r Gm exp RT

五. 标准摩尔反应吉布斯函数

由标准摩尔生成吉布斯计算标准摩尔吉布斯函 数
r G T B f Gm , B T B

由相关反应的标准摩尔吉布斯函数计算某反应 的标准摩尔吉布斯函数

一. 偏摩尔量和化学势

偏摩尔量 :
X XB dnB n B T , P ,nC , nB


化学势:偏摩尔吉布斯函数
G B n B T , P ,nC , nB
二. 化学反应方向和平衡条件

摩尔反应吉布斯函数:



热力学第一定律对相变过程的应用
化学反应热效应

一. 热力学第一定律
⊿U=Q-W
若系统发生无限小变化时,上式可写成dU=δQ-
δW
它表明系统种发生任何变化过程,系统内能变化 值等于系统吸收的热量减去它对外作的功。
二. 可逆过程与可逆体积功
1. 可逆过程 在膨胀的每一个瞬间,系统内部以及系统与环境 之间都极接近于平衡态,整个过程由一系列无限 接近于平衡的状态构成,这样的过程称为可逆过 程。 2. 可逆体积功


O点是三条线的焦点,称为三相点。在该 点,Φ=3,F=0,说明三相点的温度,压 力均不能任意改变。水的三相点与水的冰 点并不是一回事。三相点实验个的单组分 系统,而通常所说的冰点是暴露在空气中 的冰-水两相平衡系统。
第六章 电化学

电解质溶液的导电机理
摩尔电导率 离子独立运动定律 可逆电池

大学物理化学总结PPT课件

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适用于n一定、理想气体、恒温过程或始末态温度相等的过程。
(3)
S nCp,m ln(T2 / T1)
适用于n一定、 Cp,m为常数、任意物质的恒压过程。
第23页/共57页
相变过程的熵变
β α
S
αβH
/T
恒T,p下的可逆相变化。
不可逆相变,要设计过程。
标准摩反应熵
r
S
m
B
S
m
(B)
B
rSm (T2 ) rSm (T1)
适用于恒外压过程。
第17页/共57页
(4)
W
Байду номын сангаас
V2 V1
p dV
nRT ln(V2
/V1)
nRT ln( p2
/
p1)
适用于理想气体恒温可逆过程。
(5)
W U nCV ,m (T2 T1)
适用于CV,m为常数的理想气体绝热过程。
第18页/共57页
6.几种热效应
相变热
纯物质的相变是在等温、等压下 进行的,所以相变热就是相变焓
rGm RT ln K
E RT ln K zF
E E RT ln
zF B
(aB )B
能斯特(Nernst)方程
第10页/共57页
六、化学动力学
微分式
dx
一级反应 r dt k1(a x)
积分式
ln
a
a
x
k1 t
半衰期
t1/2 = ln2/k1
二级反应
r
dx dt
k2
(a
x)2
(a b)
第21页/共57页
2. Carnot 循环 热机效率

复旦大学物理化学课件20

复旦大学物理化学课件20
6
d7
6
Chemistry Department of Fudan University
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
4. Jahn-Teller Effect JahnAny non-linear ion or molecule which nonis in an orbitally degenerate term will distort to relieve this degeneracy.
Orbital of Central Metal Atom
s px py pz
d 2 z2 − x2 − y2 d 2 2 x −y
A1 g
T1 u
Eg
dxy, dyz, dxz
2011-12-28 Chemistry Department of Fudan University
T2g
12
Physical Chemistry I
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
2. Metal-ligand π interactions MetalTaking 12 π-type orbitals of the ligands as bases:
Γπ = T1g ⊕ T1u ⊕ T2 g ⊕ T2u
2011-12-28
Chemistry Department of Fudan University
10
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure

实验十九电极制备及电池电动势的测定

实验十九电极制备及电池电动势的测定

实验十九电极制备及电池电动势的测定一、实验目的1.测定Cu-Zn电池的电动势和Cu 、Zn电极的电极电势;2.学会一些电极的制备和处理方法;3.掌握电位差计的测量原理,学会SDC-Ⅱ数字电位差测试仪的使用。

二、基本原理电池由正、负两个电极组成,电池在放电过程中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,电池内部还可能发生其它反应,电池反应是电池中所有反应的总和。

电池的电动势等于两个电极电势的差值。

式中:是正极的电极电势;是负极的电极电势。

以Cu-Zn电池为例,其电池符号为:Zn | ZnSO4 () ║ CuSO4() | Cu负极发生氧化反应:Zn → Zn2+() + 2e正极发生还原反应:Cu2+() + 2e → Cu电池的总反应为:Zn + Cu2+() → Cu + Zn2+() (19-1)根据能斯特(Nernst)方程,Zn电极的电极电势为:(19-2)Cu电极的电极电势为:(19—3)所以Cu-Zn电池的电动势为:纯固体的活度为1,所以(19—4)在一定温度下,电极电势的大小决定于电极的性质和溶液中有关离子的活度。

标准电极电势可以在物理化学常用数据表中查到。

电池的电动势不能直接用伏特计来测量,因为当把伏特计与电池接通后,必然有适量的电流通过才能使伏特计有显示,这样电池中就会发生化学反应,溶液的浓度会不断改变。

因而电动势也不断变化,这时电池已不是可逆电池。

另外,电池本身有内阻,用伏特计所量出的只是两电极间的电势差而不是可逆电池的电动势,只有在没有电流通过时的电势差才是电池真正的电动势。

电位差计是利用对消法原理进行电动势测量的仪器,其基本原理如图19-1所示。

图19-1 对消法测电动势原理图AB为均匀滑线电阻,工作电池EW经AB构成一闭合回路,在闭合回路中流经一稳定电流强度I,在AB上产生均匀电势降。

先将电键K置向标准电池ES,使标准电池和检流计G经ACC/构成一闭合回路,这样就在标准电池的外电路中产生一个方向相反的电势差,它的大小由滑动接触点C/的位置决定,若在C/时检流计G 中无电流通过,则标准电池的电动势正好等于AC/段的电势差,既ES = IR AC/。

新19章化学动力学基本规律04AAA

新19章化学动力学基本规律04AAA

(一) 对峙反应 (可逆反应) A+B
ln[A] = ln[A0] - k1t 或 [A] = [A0]exp(- k1t)
半衰期:[A] = 0.5[A0],ln2 = k1t1/2
t1/2 = ln2/k1 = 0.693/k1
2013-1-26 复旦大学化学系 5
物理化学 III
第十九章化学动力学基本规律
Po-210的蜕变反应是一级反应
反应级数 =反应分子数
2013-1-26 复旦大学化学系 3
物理化学 III
第十九章化学动力学基本规律
§ 19-2 具有简单级数的反应
(一) 零级反应 (Zero-order reactions)
A 产物
r = -d[A]/dt = k0[A]0 = k0 -d[A] = k0 dt - { [A] - [A0] } = k0( t - 0 ) [A] = [A0] - k0t integrated rate law half-life 半衰期:[A] = 0.5[A0],t = t1/2
第十九章化学动力学基本规律
ln k = - Ea/RT + ln A 阿累尼乌斯 方程 (Arrhenius equation) Ea 实验活化能activation energy,kJ mol-1 A 指前因子pre-exponential factor ,单位 同 k 可以通过 ln k 对 1/T作图求得,在100oC或200oC 温度 区间近似看作与温度无关的常数
2. 半衰期法
第十九章化学动力学基本规律
利用半衰期与起始浓度的关系
-d[A]/dt = k [A] n ( [A0]/[A] )n-1 - 1 t = (n-1) k [A0]n-1 K 2n-1 - 1 t1/2 = = (n-1) k [A0]n-1 [A0]n-1 不同[A0],不同 t1/2,求 K 和 n 或 ln t1/2 与 ln[A0] 作图
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2013-7-25 Chemistry Department of Fudan University 23
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
caa cbb ccc
a 0 b ' 0 1 2 0 ' c
For isolated double bond system, the total energy of the four π electrons will be:
E L 4( )
The energy difference is called delocalization energy (DE)
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
§5-2-1.Hückel Molecular Orbital Theory (HMO) The main idea of HMO 1.Take σ-πorbitals Apart
Chemistry Department of Fudan University
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
x 3x 1 0
4 2
x1 1.618
x2 0.618 x3 0.618
12
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
2. Conjugate Carbocyclic Alkene
Dn ' ( x ) Dn ( x ) Dn 2 ( x ) 2
The general solution of in Dn ( )
1. Conjugate straight chain alkene
Number of C atom: n
n order secular determinant:
Dn ( x ) xDn 1 ( x ) Dn 2 ( x )
D0 (x) 1
2013-7-25
D1 ( x) x
10
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
§5-2-2.Illustrative Examples of HMO Straight chain alkene---butadiene
2013-7-25
Chemistry Department of Fudan University

2m 2 cos n
(m=1, 2, ……, n)
2013-7-25
Chemistry Department of Fudan University
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
2013-7-25
Chemistry Department of Fudan University
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
The general solution of in Dn ( )

m 2 cos n 1
E1 C 1 3 C


E2 C 2C
E3 C 1 3 C
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Physical Chemistry I
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i H ij 0
(i j ) ( i j 1) (i j and i j 1)
S ij
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1 0
(i j ) (i j )
2
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Physical Chemistry I
For CO2:
O 2
O 1
Therefore:
x2 1 1 0
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0 1 x2
17
x 1
0
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Physical Chemistry I
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x4 1.618
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E1 1.618 E2 0.618 E3 0.618 E4 1.618
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Physical Chemistry I
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2 n p
orbitals
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure

m n
1. Normal m=n
2. Electron sufficient m>n
0
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0
1
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
2.To the π orbitals, HMO assumes:
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
§5-2-4. Conjugate Inorganic Molecule
H ii x
2
3 2
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3
Physical Chemistry I
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E 0 0 E 0 0 0 E 0 0 E
E x
x 1 0 0
1 x 1 0
0 1 x 1
0 0 1 x
4
0
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E D 2 E1 2 E2 2( 1.618 ) 2( 0.618 ) 4 4.472
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
DE E L E D 0.472
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
§5-2-3. Graphic Theory
x ( C ) /
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x O O
0
O
0
x
O
O 0 x O
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Physical Chemistry I
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H ij x
2013-7-25 Chemistry Department of Fudan University 15
Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
CO2 molecule
O
C
O
O E C O 0 C O C E C O 0 0 C O O E
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
Delocalization Energy The four πelectrons fill two lowest orbitals, the total energy of the system is:
2013-7-25
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Physical Chemistry I
Chapter V Polyatomic Molecular Structure
1. Open three-center bonding
3c-2e bonding in B2H6
2013-7-25 Chemistry Department of Fudan University 6
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