键能及共价物质化学性质的键能表征研究

摘要

化学键是化学中一个十分重要的概念和物理模型.化合物的物理、化学性无不与化学键密切相关.一切化学反应实质上都是原子或原子团的重新排列组合,反应的合过程就是旧键的断裂和新键的形成.断裂旧键和形成新键都伴随有电荷 和能量的变化,而这种能量的变化是化学键强度和分子结构特征的反映.在量子化学中,如何架起经典理论与量子理论之间的桥梁,具有极其重要的意义.该文首先对前人有关这一领域的工作进行了较为详尽的介绍,然后,在分子轨道理论的基础上介绍作者对键能的研究工作及键能与Mulliken布居数分析的比较,在最后一章中,则用较多的篇幅讨论键能的应用.有关这一工作的进一步完善和更广泛的应用,正在研究之中.

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绪言

第一章布居数分析、键级与化合价

1.1 Mulliken布居数分析

1.1.1 Mulliken布居数分析(the Mulliken population analysis)

1.1.2 Mulliken布居分析的缺陷及改进方法

1.2 键级(bond order)和化合价(valency)

1.2.1键级的操作定义

1.2.2Coulson键级

1.2.3 Weberg键级

1.2.4 Mayer键级

第二章分子轨道的成键能

2.1基本关系

2.2从头算结果

2.3 EHMO计算结果

第三章键能的分子轨道理论研究

3.1理论基础(公式)

3.2键能的物理意义

3.3 轨道类型与EAB(i)

3.4键能与Mulliken布居分析对键强度的判断的比较

3.4.1EAB与MAB对成键特性的表征

3.4.2相关分析

第四章共价物质化学性质的键能表征

4.1 键能对某些化合物的特殊成键现象的解释

4.1.1铁的单核羰基络合物的键能和成键特性

4.1.2过氧化氢分子的键能和成键特性

4.2 键能与物质的稳定性

4.2.1二取代乙烯顺反异构体的键能和稳定性

4.2.2双原子分子及第二周期元素原子的氢化物

4.2.3 CH4的氟取代物与氮化物

4.2.4卤化磷

4.2.5二硼烷

4.3 键能与酸性

4.4 键能与化学反应速度

4.5 键能与取代反应定位规律

4.6 键能与超共轭效应

4.6.1超共轭效应存在的键能判据

4.6.2算例

4.6.3氯苯的共轭作用

4.7 键能与光电子能谱

结束语

参考文献

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致谢