химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 1

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко

плотность в этом случае располагается за ядрами, а между ними равна нулю. Волновая функция в двух образовавшихся электронных облаках имеет противоположные знаки, что хорошо видно из схемы образования связывающей и разрыхляющей орбиталей, приведенной на рис. 16:

МО

Рис. 16. Схема образования связывающей и разрыхляющей молекулярных орбиталей.

Когда атомная орбиталь одного из атомов вследствие большой разницы в энергии или симметрии не может взаимодействовать с атомной орбиталью другого атома, она переходит в энергетическую схему молекулярных орбиталей молекулы с энергией, соответствующей ей в атоме. Орбиталь этого типа называется несвязывающей.

Классификация орбиталей на а или % производится в соответствии с симметрией их электронных облаков аналогично <т- и тс-связям в методе валентных связей: ст-орбиталь имеет такую симметрию электронного облака, при которой поворот ее вокруг оси, соединяющей ядра, на 180° приводит к орбитали, по форме не отличимой от первоначальной. Знак волновой функции при этом не меняется. В случае же я-орбитали при повороте ее на 180° знак волновой функции меняется на противоположный. Отсюда следует, что ^-электроны атомов при взаимодействии между собой могут образовывать только оорбитали, а три (шесть) р-орбитали атома- одну а- и две л-орбитали, причем а-орбиталь возникает при взаимодействии рх атомных орбиталей, а тс-орбиталь — при взаимодействии pY и pz. Молекулярные тс-орбитали повернуты относительно межъядерной оси на 90°. Здесь наблюдается полная аналогия с методом валентных связей.

располагающимся справа вверху после греческой буквы, обозначающей орбиталь. а разрыхляющая- соответственно «разр». Принято еще одно обозначение: звездочкой помечаются разрыхляющие орбитали, а без звездочки- связывающие. После обозначения молекулярной орбитали пишется обозначение атомной орбитали, которой молекулярная обязана своим происхождением, например, жтр2ру. Это означает, что молекулярная орбиталь л:-типа, разрыхляющая, образовалась при взаимодействии 2 ру-атомных орбиталей(см, рис. 17):

При рассмотрении электронного строения молекулы с точки зрения метода молекулярных орбиталей (МО) нужно руководствоваться следующими правилами:

1. Электроны е молекуле, как и в атоме, занимают соответствующие орбитали, которые характеризуются своим набором квантовых чисел;

2. Число образующихся молекулярных орбиталей равно числу атомных орбиталей участвующих в их образовании;

3. Распределение электронов по молекулярным орбиталям, так же как и в атоме, подчиняется принципу наименьшей энергии, принципу Паули и правилу Хунда;

4. Для молекул, образованных атомами одного химического элемента (гомоядерных), выигрыш в энергии за счет образования связывающей орбитали компенсируется повышением энергии разрыхляющей орбитали. На энергетической дишртт*е обе орбитали располагаются симметрично относительно атомных орбиталей (см. рис. 18):

АО МО АО

0Е" 1S

Рис. 18. Энергетическая диаграмма молекулярных орбитачей для гомоядерных молекул (на примере молекулы водорода)

5. В гетероядериых (р аза оэлем ентиых) .молекулах связывающие орбитши по энергии ближе к орбит at ям более электроотрицательного атома (И), а разрыхляющие- ближе к орбитали менее электроотрицательного атома (А). Разность в энергиях исходных атомных орбиталей (h) равна полярности связи. Эта разность является мерой ион нос? пи связи, а разность в энергиях между связывающей орбиталью и атомной орбиталью более электроотрицательного атома определяет коеапентность связи, (см, рис, 19):

АО ' МО АО

Л

\

л \

\ И

\ _R

Б

As

Рис, 19. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей для гетероядерной молекулы.

б. Кратность химической связи равна половине разности числа электронов, расположенных на связывающих орбитаяях, и числа электронов на разрыхляющих.

Для примера разберем энергетические диаграммы и электронное строение гетероадерных и гомоядерных молекул и ионов, образованных двумя атомами элементов первого и второго периодов Периодической системы.

У элементов первого периода валентной орбиталью является 15-орбиталь. Эти две атомных орбитали образуют две бимолекулярные орбитали- связывающую и разрыхляющую. Рассмотрим электронное

строение молекулярного иона Н,. Он имеет один электрон, который будет

занимать более энергетически выгодную j-связывающую орбиталь. В соответствии с правилом подсчета кратности связи она будет равна 0,5. а

так как в ионе имеется один неспаренный электрон, Н, будет обладать

парамагнитными свойствами. Электронное строение этого иона запишется по аналогии с электронным строением атома так: ?св15|. Появление второго электрона на ^-связывающей орбитали приведет к энергетической диаграмме, описывающей молекулу водорода, возрастанию кратности связи до единицы и диамагнитным свойствам. Возрастание кратности связи повлечет за собой и увеличение энергии диссоциации молекулы ЬЬ и более короткому межьядерному расстоянию по сравнению с аналогичной величиной у иона водорода. Электронное строение Н2

страница 21
< 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

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия. Часть 1" (307Kb)


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

 

 

Реклама

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
(22.02.2017)