химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

нов иллюстрирует рис. 28.

Как видно из табл. 8, удаление электрона с разрыхляющей орбитали приводит к возрастанию энергии диссоциации и уменьшению межъядерного расстояния. Об этом свидетельствует, например, сравнение данных для 02 и О*. Наоборот, удаление электрона со связывающей орбитали приводит к уменьшению энергии диссоциации и возрастанию межъядерного расстояния, о чем свидетельствует, например,' сравнение данных для N2 и Nj.

Структурные формулы молекул. В простейших случаях характер распределения электронов по молекулярным орбиталям позволяет построить структурную формулу молекулы. Так, в молекуле N2 (см. табл. 8)

°\<>?*1*уа\

порядок связи 3 за счет я2я2<7|-электронов. Остальные электроны — <т\

и о-*2 — вклад в химическую связь практически не вносят. Их можно

рассматривать принадлежащим отдельным атомам в виде несвязываю-щих электронных пар:

:N = N:

В молекуле N2 одна (r-связь и две sr-связи. 62

В молекуле F2 порядок связи 1:

s s z х у х у

Ее осуществляют ffj-электроны. Электроны других молекулярных

орбиталей можно рассматривать как несвязывающие, т.е. принадлежащие отдельным атомам

:Г - Г:

Сложнее представить таким приемом структурную формулу молекулы кислорода 02 (см. табл. 8):

*aas azTx*y*x "у ?

Согласно правилу Хунда, два электрона распределяются по двум я'-орбиталям: я*1 я*'.

Порядок связи в молекуле 02 равен 2. За счет <т|-электронов осуществляется (7-СВЯЗЬ.

За счет я-и я'-электронов осуществляется я-связи. Тогда строение молекулы 02 можно представить структурными формулами:

:Of+VO: или :6 = 6:

Тремя точками обозначены связи, обусловленные двумя я- и одним я'-электронами, это отвечает порядку связи 0,5.

Во второй формуле непарные точки означают я,*- и я'-электроны.

Тройная связь обусловлена о-|я2я2-олектронами. Но за счет двух я*-

электронов порядок связи в молекуле 02 равен 2.

Распределение электронной плотности в орбиталях молекулы 02 показан на рис. 29.

Энергия ионизации молекул. В прямой зависимости от характера распределения электронов по связывающим и разрыхляющим молекулярным орбиталям находится энергия ионизации молекул. Как мы видели, в двухатомной молекуле связывающие электроны связаны с ядрами прочнее, чем в атоме, а разрыхляющие — наоборот. Таким образом, энергия ионизации молекулы, верхняя занятая орбиталь которой является связывающей, выше, чем таковая свободного атома. Например, энергия ионизации молекулы N2 (1503 кДж/моль) больше

63

энергии ионизации атома азота (1402 кДж/моль). Если же верхняя занятая орбиталь молекулы является разрыхляющей, то энергия ионизации молекулы меньше, чем атома. Так^ энергия ионизации молекулы Ог (1164 кДж/моль) меньше энергии ионизации атома кислорода (1314 кДж/моль).

Магнитные свойства молекул. Характер распределения электронов по молекулярным орбиталям позволяет объяснить магнитные свойства молекул. По магнитным свойствам различают парамагнитные и диамагнитные вещества. Парамагнитными являются вещества, у которых имеются непарные электроны, у диамагнитных веществ все электроны парные.

Как видно из табл. 8, в молекуле кислорода имеется два непарных электрона, поэтому она парамагнитна; молекула фтора непарных электронов не имеет, следовательно, она диамагнитна. Парамагнитны также молекула В2 и молекулярные ионы Н* и Не*, а молекулы С2, N2,

Н2 — диамагнитны.

Окраска веществ. Теория молекулярных орбиталей позволяет объяснить окраску соединений. Окраска является результатом избирательного поглощения соединением излучения видимой части электромагнитного спектра. Так, если соединение поглощает излучение желто-зеленой части спектра (длина волны 500—560 нм), то наблюдается фиолетовая окраска вещества. Именно такую окраску имеет, например, молекулярный иод.

Тип энергетической диаграммы орбиталей молекулы иода аналогичен диаграмме молекулы фтора (см. табл. 8). Можно считать, что окраска иода в основном обязана переходу электрона при возбуждении с я-"-орбитали на свободную IT'-орбиталь. Согласно уравнению ? = hv,

этот переход происходит при поглощении электромагнитного излучения с длиной волны порядка 520 нм, т.е. квантов, отвечающих желто-зеленой части спектра.

§ 3. ДВУХАТОМНЫЕ ГЕТЕРОЯДЕРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

Гетероядерные (разноэлементные) двухатомные молекулы описывают так же, как гомоядерные двухатомные молекулы. Однако, поскольку речь идет о разных атомах, энергия атомных орбиталей и их относительный вклад в молекулярные орбитали тоже различны:

3 ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

65

Рис. 30. Энергетическая диаграмма орбиталей гетероядерной двухатомной молекулы

В связывающую орбиталь больший вклад вносит орбиталь более электроотрицательного атома, а в разрыхляющую — орбиталь менее электроотрицательного атома. Допустим, электроотрицательность атома В больше электроотрицательности атома А. Тогда с2 > С], с3 > > е„.

Связывающие орбитали по энергии ближе к орбиталям более электроотрицательного атома, разрыхляющие — ближе к орбиталям менее электроотрицательного атома (рис. 30

страница 18
< 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
ремонт холодильников метро авиамоторная
blf24 n2
FLTV-32K120T
наклейка хоккеист на машину купить

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
(22.09.2017)