химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

). Образно говоря, электрон на связывающей орбитали большую часть времени проводит вокруг ядра более электроотрицательного атома, а на разрыхляющей орбитали — вокруг ядра менее электроотрицательного атома.

а 6

О характере распределения электронной плотности в гетероядерной молекуле можно судить по контурной диаграмме, приведенной на рис. 31 для молекулы СО и изоэлектронной ей гомоядерной молекулы N2.

§ 4. ТРЕХАТОМНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

Молекула ВеН2. Для многоатомных молекул молекулярная орбиталь составляется из орбитали центрального атома (^ц.а) и так называемой групповой орбитали (Vrp):

~ CiVtj.a + С2^гР; *. = СзЧ^ц.а- чФгр-

Групповая орбиталь представляет собой результат комбинации орбиталей периферических атомов (лигандов).

Рассмотрим трехатомную молекулу -BeH2. Она имеет линейную форму (рис. 32). Роль центрального атома играет атом бериллия, а атомы водорода — роль лигандов. У береллия — элемента 2-го периода — валентными являются 2s-, 2рх-, 2ру~, грггорбитали (рис. 33, я), у атомов водорода — Is (рис. 33, б). Орбитали Is двух атомов водорода сочетаются в две групповые орбитали (рис. 33, 6). Одна из них ф\ состоит из ls-орбиталей с одинаковым знаком волновой функции, другая ^2 — с разными знаками волновой функции. Других сочетаний орбиталей водорода в трехатомной молекуле быть не может.

Рис. 32. Взаимное распо- Рис. 33. Орбиталь центрального атома (а)

ложение атомов в молекуле и групповые орбитали лигандов (б) для

ВеН2 трехатомной линейной молекулы

Как видно из рис. 33, по условиям симметрии возможны следующие сочетания орбиталей центрального атома и групповых орбиталей:

*>*) й Фга + й; в 4>2Pz + Фа

Ф-Ю Й *2з ~ А; *.(0 * i>2Vz - Фъ

67

Первое сочетание приводит к образованию трехцентровой связывающей as-и трехцентровой разрыхляющей '-орбиталей (рис. 34). Сочетание 2Т- и фг~

орбиталей приводит к образованию трехцентровой связывающей ff/- и трехцентровой разрыхляющей а '-орбиталей (рис. 35).

Согласно рис. 33, по условиям симметрии для 2рх~ и 2/у-орбиталей атома бериллия подходящих групповых орбиталей нет. (Сочетание 2рх~, 2ру-орбита-лей и */$2-°рбиталей приводит к нулевому перекрыванию.) Таким образом, 2рх- и 2р((-орбитали в образовании молекулярных орбиталей участия не принимают. Они переходят в молекулу ВеН2 в неизменном состоянии в качестве ъесвязивающих одноцентровых молекулярных орбиталей, принадлежащих лишь атому бериллия (рис. 36). Энергия электронов на несвязывающих орбиталях такая же (вернее, почти такая же), как и на атомных орбиталях. Несвязываю-

щие молекулярные орбитали обозначают jr°-MO (х°

;)?

Диаграмма энергетических уровней молекулы ВеН2 приведена на рис. 37. В 1 соответствии с большей электроотрицательностью водорода его орбитали в схеме расположены ниже орбиталей бериллия. Четыре валентных электрона невозбужденной молекулы ВеН2 (два электрона от атома бериллия и два от двух атомов водорода) располагаются на ffj- и р^-орбита-чях, что описывается электронной конфигурацией

Орбнтялм

Таким образом, химическая связь в молекуле ВеН2 осуществляется за счет двух электронных пар в связывающих трехцентровых Og- и ff^-орбиталях. Каждая из двух электронных пар в равной степени принадлежит обоим атомам водорода. Поэтому можно считать порядок связи Be—Н равным 1, а строение этой молекулы выразить структурной формулой Н—Be—Н. Она показывает, что связи Be—Н равноценны — имеют одинаковую энергию и длину.

Молекула СО?. Молекула оксида углерода (IV) линейная, поэтому построение и-МО для молекулы С02

осуществляется так же. как и для Р и с- 37. Энергетическая диаграмма

линейной трехатомной молекулы ВеН. • "Р6'"3-™* линейной трехатомной мо-

_ лекулы без т-связывания на примере

Однако у атома кислорода в отличие ЦеН2

от атома водорода имеются орбитали

69

р-типа. Следовательно, орбиталей в молекуле СОг больше, чем в молекуле ВеН2.

На рис. 38 показаны валентные орбитали центрального атома углерода и групповые орбитали (атомов кислорода), составленные из их 2р~орбиталей. Вследствие большого энергетического различия 2$- и 2р-орбиталей кислорода участием 2*-орбиталей можно пренебречь. Сочетание орбиталей 2s — ф\, 2pz — Ф2 приводит к образованию молекулярных орбиталей <7-^ипа: <т$ и 0*, (7Z и

<г* (рис. 39).

Комбинация орбиталей 2pz — ф$ и 2ру — ф$ приводит к образованию трехцентровых орбиталей я"-^типа: и тг*, ту и я* (рис. 40). Для групповых

орбиталей и ф§ подходящих по симметрии орбиталей центрального атома нет, поэтому в молекуле СОг они играют роль несвязывающих и обозначаются к°х и т°. Несвязьгоающие орбитали локализованы у атомов кислорода (рис.

40).

Энергетическая диаграмма молекулы СОг приведена на рис. 41. Распределение двенадцати валентных электронов (четыре — атома углерода и восемь — 70

\ \ it

1?/

Рис. 41. Энергетическая диаграмма линейной трехатомной молекулы с а-и я-связями на примере СОг

двух атомов кислорода) по орбиталям молекулы СОг соответствует электронной конфигурации

центральный атом в центре

страница 19
< 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
профессиональная футбольная форма
вырезать грыжу цена
scavolini crystal
силиконовые салфетки на стол 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
(07.12.2016)