键强度的重叠准则是判断某电子对键的强度的方法,它是通过计算形成键时所放出的能量来确定的。然而,在某些情况下,如H2的典型情况下,计算能量的近似值也是非常冗长和繁琐的。因此,我们需要一个简单但准确性稍差的准则来判断键的强度。
鲍林和慕利肯指出,键能和用于成键的原子轨道的重叠之间存在着定性的关系。重叠较好的成键轨道会使核之间的电子密度增加,从而减少了核的排斥力,并增加了键电子与相连两个核之间的吸引力。
重叠的定性本质可以通过研究轨道的形状来确定。当轨道重叠面积(体积)为正时,表示重叠是正的;当重叠面积为负时,表示重叠是负的。轨道的对称性可以帮助我们预测是否存在零重叠。当我们预测存在非零重叠时,可以使用方程式来估算重叠的大小。
为了计算重叠,我们可以使用斯莱脱型轨道(STO)的径向部分表示式。斯莱脱型轨道是一种与实际轨道形状相近的近似轨道。对于重叠轨道中的每一个轨道,可以使用STO轨道的线性组合来更接近实际轨道的形状。通过现有的表格,我们可以轻松计算原子轨道间的重叠。
为了估计实际的键能,通常使用分子轨道法。在介绍分子轨道法之后,我们将讨论如何使用重叠准则来估计键能。