химический каталог




Органическая химия

Автор И.И.Грандберг

молекулярных орбиталей при реакции Н + Н = Н2

Электроны, находящиеся на любой связывающей МО ?, всегда стремятся сблизить атомы, а электроны, находящиеся на любой разрыхляющей МО Ч**, стремятся разъединить их.

Молекула водорода, у которой оба электрона находятся на связывающей МО Ч*, обладает минимумом энергии и устойчива. При сообщении молекуле достаточной энергии можно перевести один или оба электрона, например, на Ч**-орбиталь, и система станет неустойчивой.

Энергетическая диаграмма образования МО при реакции Н + Н = Н2 представлена на рис. 9, а. Энергии Ч*А иТв равны и соответствуют величине Е0; энергии связывающей (Ч*А + Ч*в) и разрыхляющей <ТА - Ч*в) орбиталей равны соответственно EW и ???*.

В наиболее грубом приближении, если пренебрегают так называемым интегралом перекрывания (&), энергия МО Ч* настолько же ниже энергий АО Ч*А и Ч*Е, насколько энергии АО Ч*д и Ч*в ниже энергии МО Ч**:

В более точных способах приближения 1 > S > О (S — так называемый интеграл перекрывания) электроны на разрыхляющей орбитали сильнее стремятся разъединить атомы, чем то же число электронов на связывающей орбитали стремится их связать, и тогда ?4** - Е0 > Е0 - ?4* и энергетическая диаграмма приобретает другой вид (рис. 9, б).

Форма, узловые свойства и симметрия молекулярных орбиталей. О- и 7С-Связи. Рассмотренное выше образование МО про-исходило за счет линейной комбинации АО в-типа. Образующиеся при этом орбитали Ч* и Т* оказываются симметричными относительно поворота вокруг оси, соединяющей ядра (см. рис. 7 и 8). Поэтому МО такого типа обозначаются как а-орбитали: связывающая — просто ст, а разрыхляющая — о* (со звездочкой). Отнесение МО к типу сг означает только, что МО симметрична относительно оси связи.

Точно так же при образовании МО из двух АО р-типа, ориентация которых соответствует оси связывания (сближение атомов по оси х и вы+ 4±-—х - + *

7

I/ .

I.J -I /Г '

' I сг-тип

/

Рис. 10. Образование молекулярной а-орбитали при комбинации рхА- и рхН-атомных орбиталей

бор р^-орбиталей), образующаяся связывающая орбиталь тоже относится к о--типу, так как она симметрична относительно оси х (рис. 10); соответствующая разрыхляющая орбиталь по той же причине относится к ст*-типу.

+1

л/ / +>

Однако образование МО из орбиталей р-типа может происходить и за счет ру- или р2-орбиталей при образовании связи по оси х (рис. 11). МО этого типа (из-за разных знаков долей р-орбиталей) антисимметричны относительно поворота на 180е вокруг оси х и обозначаются как тс-свяэы-вающие и л*-разрыхляющие орбитали. Следует специально отметить принципиальные различия п-орбиталей и а-орбиталей. Кроме уже укак у

>тс-тип

Рис. 11. Графическое изображение образования л- и тс*-орбиталей

№2

603

1

2Рг

2sp2

.2р, -2sp2

~-С - - -С-— ось х

Рис. 12. Условное расположение а, ст*, лил* молекулярных орбиталей на энергетической диаграмме образования фрагмента С=С

занных свойств симметрии относительно поворота на 180° вокруг оси связи, степень перекрывания для л-орбитали значительно меньше, поэтому энергия ее образования также меньше, чем для с-орбитали.

Не следует рассматривать части МО л-типа (рис. 11) со знаками «+» и «-> как самостоятельные части; такой подход не имеет смысла, так как они составляют единое целое. То же относится и к МО о"-, ст*- и я*-типа (см. рис. 10,11).

Условное расположение уровней энергии для фрагмента С=С, изображенного на рис. 12, следует проводить с учетом гибридизации. При смешении уровней 2s и 2р образующиеся связывающие с?^-, ^«у- или ст2вр-уровни будут по энергии лежать ниже, даже чем 25-уровень, а разрыхляющие а&р*-, а&р»- и а&р- уровни выше, чем 2/)*-уровень. Поэтому на условной корреляционной диаграмме образования МО при связывании двух атомов углерода, например, за счет Zap2- и 2р-АО-орбиталей (см. рис. 12) тс- и л*-уровни будут находиться между о"- и ст*-уровнями.

Если образование МО происходит за счет атомных орбиталей ру, то получаются такие же я и л* МО (как и при связывании за счет АО рг) (см. рис. 11), но повернутые на 90° вокруг оси х.

Весьма важной характеристикой атомных и молекулярных орбита-лей являются узловые плоскости. Узловой называется плоскость, разделяющая области орбитали, в которых ? имеет разные знаки. При этом на самой плоскости ? — О. Для АО рх —- это плоскость zyy х — 0 (см. рис. 3); для АО ру — плоскость гх, у — 0; для АО dxy имеются две узловые плоскости — 1 = 0иг = 0ит. д. (см. рис. 5). В общем случае речь может идти и об узловых точках и узловых поверхностях. Чаще всего все эти понятия объединяют под общим термином — узлы.

Симметрия МО. Чаще всего в теории химической связи используют следующие операции симметрии (рис. 13).

1. Операция вращения вокруг оси связи на 180°. Символ операции — С2 (рис. 13, а).

2. Операция отражения в зеркальной плоскости, проходящей через центр оси связи перпендикулярно ей. Символ операции — G (рис. 13, б).

3. Операция инверсии — i. Из любой точки граничной поверхности орбитали (рис. 13, точка А)

страница 170
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (15.9Mb)


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

 

 

Реклама
больные дети инвалиды
Межкомнатные двери Грецкий Орех купить
где заказать информационную скамейка
Предложение от KNSneva.ru ROG-STRIX-GTX1080TI-O11G-GAMING - 10 лет надежной работы в Санкт-Петербурге.

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
(22.06.2017)