химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

ей гт5 и разрыхляющей с* молекулярных орбиталей при перекрывании атомных s-орбиталей

52

53

центрируется за ядрами, поэтому подобная орбиталь энергетически менее выгодна, чем исходные атомные орбитали. Уровень энергии связывающей орбитали на схеме располагают ниже уровня исходных атомных орбиталей. В случае разрыхляющих орбиталей их энергетическое положение на схеме выше исходных атомных орбиталей.

Распределение электронной плотности в связывающей и разрыхляющей молекулярных орбиталях молекулярного иона Н* показано на

рис. 23, а, 6.

\ 2. ДВУХАТОМНЫЕ ГОМОЯДЕРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

Двухатомные гомоядерные молекулы элементов 1-го периода. У

элементов 1-го периода валентной является 1«-орбиталь. Поэтому приведенная на рис. 22 энергетическая диаграмма справедлива для двухъядерных молекулярных образований типа Н+, Н2, Не*, Не2.

Ион Н* состоит из двух протонов и одного электрона. Естественно,

что единственный электрон этого иона должен занимать энергетически наиболее выгодную орбиталь AS (см. рис. 22). Таким образом, электронная формула иона И* в основном состоянии

ОД-

Образование этого иона из атома водорода и протона можно представить уравнением

Н[Ь'] + Н*[Ь<>] - Щ[<г$.

В молекуле Н2 два электрона. Согласно принципу наименьшей энергии и принципу Паули эти два электрона с противоположными спинами также заселяют <75-орбиталь. Реакцию образования молекулы водорода из атомов в системе обозначений теории молекулярных орбиталей можно записать

Н[Ы] + Е[Ы] -* H2[В молекулярном дигелий-ионе Не* три электрона, два из которых заселяют связывающую, третий — разрыхляющую орбитель:

Не,» П.

В системе из двух атомов гелия Нв2 четыре электрона — два на связывающей и два на разрыхляющей орбиталях.

Н;

Н2

Не2

По характеру распределения электронов по молекулярным орбита-лям можно оценить энергию, длину и порядок связи. Как известно, нахождение электрона на связывающей орбитали означает концентрацию электронной плотности между ядрами, а это обусловливает сокращение межъядерного расстояния и упрочнение молекулы. Наоборот, нахождение электрона на разрыхляющей орбитали означает, что электронная плотность концентрируется за ядрами. В этом случае, следовательно, энергия связывания снижается, а межъядерное расстояние увеличивается:

Не;

Молекулярные орбитали

'•• - - + *

?+? -Н- -Н- -Н-

Энергия диссоциации, ?дис,

кДж/моль 255,7 435 230

Межъядерное расстояние (длина связи)

d, нм 0,106 0,074 0,108

Порядок связи 0,5 1 0,5

В ряду Н* — Нг — HeJ по мере заполнения электронами связывающей орбитали энергия диссоциации молекул возрастает, с появлением же электрона на разрыхляющей орбитали, наоборот, уменьшается. Межъядерное расстояние вначале уменьшается, а затем увеличивается. Молекула гелия в невозбужденном состоянии не существует, так как у нее одинаково число связывающих и разрыхляющих электронов.

Число связывающих электронов

Характер распределения электронов по орбиталям позволяет оценить порядок связи как полуразность числа связывающих и разрыхляющих электронов:

Число разрыхляющих электронов

Порядок связи

54

55

Нетрудно подсчитать, что в молекулярном ионе водорода Н* и

дигелий-ионе Не* порядок связи равен 0,5, в молекуле водорода — 1, а

в системе из двух невозбужденных атомов гелия — нулю.

Двухатомные гомоядерные молекулы элементов 2-го периода. У элементов 2-го периода кроме ls-орбиталей в образовании молекулярных орбиталей принимают участие 2s-, 2рх~, 2/у и 2рг-орбитали. Примем, что атомы расположены по оси z. Чтобы атомные орбитали могли комбинироваться с образованием устойчивых молекулярных орбита-лей, они должны иметь близкие энергии и перекрываться в заметной степени. С образованием связывающей и разрыхляющей молекулярной орбитали комбинируются те орбитали, взаимное пространственное расположение которых отвечает их положительному и отрицательному перекрыванию.

крывание по типу s

Если для 2s- и 2р-орбиталей значительно различие по энергии, то пере-

) практически не осуществляется. Можно

ЛАО

Перекрывание АО

"г Pz

отрицательное

1 s^-орбмталей вследствие ничтожной

перекрывания 2Р2-орбиталей существенно отличается от перекрывания 2РД- и 2ру-орбиталей. Комбинация атомных 2рг-орбиталей (вытянуты вдоль оси г) дает молекулярные орбитали t?z и с* (рис. 24). Комбинация же двух 2рз-орбиталей дает молекулярные тг-орбитали: тх и т*

(рис. 25). Если вместо атомных ГР^юрбиталей скомбинировать две 2ру-орбитали, то получаются аналогичные молекулярные орбитали т-типа, но повернутые на 90° вокруг межядерной оси молекулы. Поскольку энергия 2рх- и 2ру-орбиталей одинакова и они перекрываются одинаковым способом, возникающие молекулярные орбитали тх и ту имеют одинаковую энергию и форму; то же самое относится к тг*- и тг'-орби-

Можно представить и другие сочетания атомных орбиталей, например, как это показано на рис. 26. Но подобное сочетание к образованию молекулярной орбитали не приводит, так как в этом случае положите

страница 16
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кровать джованни гранде
обувь minuch москва
ячейки для телефонов
концерт 2017 года

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.03.2017)