因为靠近后电子间一点点开始耦合成键,化学键的形成是放热的,当然会使体系能量降低了,降低的程度揭示了耦合的大小。它是世界除了物质和空间的另外一中形式,能不仅仅具有叠加的性质,同时具有矢量的性质和相对的性质,波的干涉我们可以明显的看到能可以从有变成无,这是它的典型矢量性,就是说波峰与波谷叠加,能可以不断的累积起来,能的相对性也好理解,同一物体在1米高具备的势能和10米高具备的势能是有区别的。自旋状态相反的单电子的两个原子靠近能量会降低应该是能量的矢量性问题。

为什么两个氢原子中电子的自旋方向相反,两个氢原子相互接近时,整个体系的能量低于两个氢原子单独存在时

在氢分子里面,由氢分子的轨道能级图可知,两个氢电子填充了σ1s轨道。当两个电子自旋方向相反形成方向相反的南北磁矩(类似于通电导线的手握法),相互吸引,在不断靠近的过程中引力越大,重叠面积越大,进而形成氢键,当两核间距达到74pm时,就形成了氢键,形成了稳定的氢分子(键的形成释放能量,键的断开要吸收能量)。故,整个体系的能量降低。

此后当核间距R不断缩小,排斥力>引力,此时两自旋电子之间主要呈现斥力,这是氢分子不稳定,要吸收肯多的能量,才可以是它安分,但事实上,当核间距R趋近于零时,氢分子的能量趋近∞,因此可以形象的把看成为一个黑洞。

引力越大,重叠面积越大,两核间电子云密度增大的区域把两核紧紧的吸引在一起,从而体系能量降低,形成稳定的分子。相反,越不稳定,斥力越大,重叠面积越小,体系能量越高(就像一个喂不饱的黑洞)

为什么自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对,体系能量降低

这个得先写出两个原子构成体系的哈密顿量,然后利用量子力学,通过解薛定谔方程得到波函数,进而得到体系能量表达式。计算中需要用到一些近似(将待求的波函数用某个力学算符的本征函数系展开后,略去高次项),还需要一些积分技巧和线性代数的知识。具体计算比较复杂,如果要求不是那么深的话,就把这两句话当成定理记住吧。

如果没有任何大学数学和专业物理的基础的话,想要从本质上理解这两个结论有很大困难,所以,你就把这两句话当成电子和原子核的基本性质记住吧,就像记住其他定律定理一样。

高二化学,为什么两个原子靠近的话体系能量变小啊?

体系能量降低,因为电子云重叠部分变大,形成共价键。

虽然有前提条件,相距很远,但不影响结果,因为电子在核外空间都有可能出现,离核越远,电子出现概率越小,但不能认为不出现。

形成化学键后的原子和原先的孤立原子相比能量总是降低的,如果两个原子作用后能量不变或升高,即意味着它们不能形成化学键。已形成化学键的两原子要拆散他们变成孤立原子,外界必须提供能量。

如有不明欢迎追问。

能量释放的途径有多种,一种就是变成反应体系中分子热运动的动能和势能(即内能增加,内能增大后可以对外做功或放热发光),另一种用于破坏反应物中原有的化学键,如果破坏原先反应物的化学键消耗能量比形成产物化学键释放的能量还大的话,整个反应就是吸热反应(即会引起反应物体系内能减少,如果这部分能量差不是由外界提供的话)。

高中化学问题,共价键形成时,两氢原子核外电子自旋反向相反,相互靠近时系统能量先变小后变大,为啥啊?

这就是现代价键理论的观点,因为这样解释可以帮助我们解释实验事实。

自旋反向相反的电子,相互靠近时可以发生原子轨道重叠,使系统能量变小,但重叠到一定程度,同种电荷(电子和电子、原子核和原子核)间的斥力会变大,最后两种作用平衡时就形成稳定的共价键。

同一原子轨道上自旋方向相反得两个电子能量相同吗?

相同的,只是自旋相反时

体系

能量

低。原因如下:电子自转也会形成

电流

,电流产生

磁场

。而同向旋转的两个电子所产生的

磁力

(

安培力

)的作用

方向

是相反的,体现为排斥力;排斥力抬高了体系能量,所以不稳定。

而如果它们是

反向

进驻

轨道

的时候,所产生的安培力是吸引力,这个力虽然不足以和两个电子因带同性

电荷

所产生的库仑

斥力

抗衡,但是它终究能起到一个使体系能量下降的作用,所以,为了稳定,两个电子都是以自旋反向进驻轨道的。