химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 1

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко

можно записать так:

и1

/' ^ ti ^ .

НО

НЕ

НЕ,

Двухатомная молекула He2 существовать не будет, так как имеющиеся у двух атомов гелия четыре электрона расположатся на связывающей и разрыхляющей орбиталях, что приводит к нулевой кратности связи. Но в то

же время ион Не^ будет устойчив и кратность связи в нем равна 0,5. Так

же, как и ион водорода, этот ион будет обладать парамагнитными свойствами

У элементов второго периода появляются еще четыре атомных орбитали: 2s, 2рх, 2ру, 2рг, которые будут принимать участие в образовании молекулярных орбиталей. Различие в энергиях 2s- и 2р-орбиталей велико, и они не будут взаимодействовать между собой с образованием молекулярных орбиталей. Эта разница в энергиях при переходе от первого элемента к последнему будет увеличиваться. В связи с этим обстоятельством электронное строение двухатомных гомоядерных молекул элементов второго периода будет описываться двумя энергетическими диаграммами, отличающимися порядком расположения на них Ьсв2рх и ?CB2pyz. При относительной энергетической близости 2s- и 2р-орбиталей, наблюдаемой в начале периода, включая атом азота, электроны, находящиеся на *pa3p2s- и ?св2/?х-орбиталях, взаимно отталкиваются. Поэтому ?св2ру- и ?св2р2-орбитали оказываются энергетически более выгодными, чем ?св2рх-орбиталь. На рис.20 представлены обе диаграммы. Так как участие ls-электронов в образовании химической связи незначительно, их можно не учитывать при электронном описании строения молекул, образованных элементами второго периода.

Представленные на рис. 20 энергетические диаграммы, подтвержденные спектроскопическими данными, показывают следующий порядок размещения молекулярных орбиталей с увеличением энергии от Li2 до N2 включительно:

?CBls < ?разрЬ « *CB2s < *pa3p2s <

< Псв2ру = UCB2pz< *св2рх < Празр2ру < Празр2р2 «*разр2рх,

а от 02 и далее:

?CBls < .разр1* < *CB2s < *mp2s « »CB2px < < Псъ2ру = UCB2pz < Празр2ру < Празр2р2 < .разр2рх.

АО

МО

раар

АО

АО

МО

раяр

АО

2РХ

/ , .

_св _ов

\ 2Р

Л

17Г;

ч

_св Ох

св

2S

раар

„св

ОА

\ 2^

'Л ч1К

\ \

ч \ Чч_

I /

2S

А

Б

Рис. 20. Энергетические диаграммы уровней двухатомных молекул при значительном и незначительном энергетическом различии атомных 2s- и 2р-орбиталей

Второй период системы открывают литий и бериллий, у которых внешний энергетический уровень содержит лишь з'-электроны. Для этих элементов схема молекулярных орбиталей ничем не будет отличаться от энергетических диаграмм молекул и ионов водорода и гелия, с той лишь разницей, что у последних она построена из ^-электронов, а у Li2 и Ве2-из 2$-электронов. U-электроны лития и бериллия можно рассматривать как несвязывающие, т.е. принадлежащие отдельным атомам. Здесь будут наблюдаться те же закономерности в изменении порядка связи, энергии

диссоциации и магнитных свойств. Ион Li^ имеет один неспаренный

электрон, расположенный на *св2^-орбитали- ион парамагнитен. Появление второго электрона на этой орбитали приведет к увеличению энергии диссоциации молекулы Li2 и возрастанию кратности связи с 0,5 до 1. Магнитные свойства приобретут диамагнитный характер. Третий s-электрон расположится на *разр-орбитали, что будет способствовать уменьшению кратности связи до 0,5 и, как следствие этого, понижению энергии диссоциации. Такое электронное строение имеет парамагнитный

ион Ве^. Молекула Ве2, так же как и Не2, существовать не может из-за

нулевого порядка связи. У этих молекул число связывающих электронов равно числу разрыхляющих.

Дальнейшее заполнение молекулярных энергетических уровней для двухатомных гомоядерных молекул и некоторых ионов элементов второго периода показано на рис. 21.

Как видно из рисунка, по мере заполнения связывающих орбиталей энергия диссоциации молекул увеличивается, а с появлением электронов на разрыхляющих орбиталях уменьшается. Ряд заканчивается нестабильной молекулой Ne2. Из рисунка также видно, что удаление электрона с разрыхляющей орбитали приводит к повышению кратности связи и, как следствие этого, увеличению энергии диссоциации и уменьшению межъядерного расстояния. Ионизация молекулы, сопровождаемая

удалением связывающего электрона дает прямо противоположный эффект.

Сравните энергетические диаграммы следующих двух пар молекул и

ионов: С*2, Ог, N2, N2, приведенные на рис. 21:

Молекулярные орбитали В2 С2 NG N2 OG 02 F2 (NE2)

„разр „раар Ai

Ox Ox

*ГР <я, *ГР 4-444444

Осхв --44 44444444

ов _ев 1у , "z

разр Оя

„св

44444444 ^в 4 4 4 4 4 4 4 4 °ГР 4 4 4 4 4 4 4 4 °асв 4 4 4 4

Порядок связи 1 2 2,5 3 2,5 2 1 О

Межъядерное расстояние,А 1,59 1,31 1,12 1,10 1,12 1,21 1,42 —

Энергия диссопиации,кдж/моль 288,4 627 828 940 629 494 151 —

Рис. 21. Энергетические диаграммы двухатомных молек

страница 22
< 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
кресло компьютерное престиж
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница на косоурах - быстро, качественно, недорого!

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
(29.04.2017)