химический каталог




Теория строения молекул

Автор В.И.Минкин Б.Я.Симкин Р.М.Миняев

ификации атомных термов была классификация по значениям полного орбитального момента. Очевидно, что в молекулах подобная классификация невозможна, так как поле ядер не обладает центральной симметрией и, следовательно, полный орбитальный момент может не сохраниться. Однако аксиальная симметрия поля ядер обусловливает сохранение проекции полного орбитального момента на ось молекулы, что позволяет классифицировать электронные термы по значениям этой проекции. Абсолютную величину проекции полного орбитального момента на ось молекулы принято обозначать буквой Л; числовым значениям Л ставят в соответствие большие греческие буквы. Так, Л=0, 1, 2 отвечают соответственно ]Г-, П-, Д-термам.

Каждое электронное состояние молекулы характеризуется полным спином S всех электронов и связанной с ним мультиплет-ностью 25+1. Терм ЭУ обозначает состояние с Л=0, S—1. Все электронные термы с A"Vo двукратно вырождены. Для У-термов следует различать случаи ]Г+ и для первого волновая функция не меняется при отражении в любой плоскости, содержащей ось молекулы, для второго — меняет знак. Так же как и для МО,

142 вводится классификация по четности (г) и нечетности (и) волновых функций, например 3У^, и т. д.

4.6.1. Электронные конфигурации гомоядерных молекул

Для получения электронной конфигурации двухатомной молекулы необходимо разместить соответствующее число электронов на МО с учетом принципа Паули. Рассмотрим электронные конфигурации молекул элементов первого и второго периодов.

Молекула Н2 имеет два

электрона на а* 1 s-MO, таким образом, конфигурация

основного состояния этой

молекулы (a Is)1. Два электрона на связывающей МО

образуют простую связь.

Энергия диссоциации Н2 равна О, = 4,75 эВ, равновес- „ ,„ „

Молекула Не2 с конфигурацией (a Is)1 (a* Ys)1 имеет два связывающих и два разрыхляющих электрона, которые в сумме не дают связи. Действительно, молекула Не2 неустойчива и не наблюдалась в основном состоянии. В то же время если один из электронов МО a* \s возбудить на связывающую орбиталь, например a 2s, то в молекуле Не2 окажется три связывающих и один разрыхляющий электрон. Возбужденные состояния Не2 могут быть стабильны и спектроскопически наблюдались. Ион молекулы гелия Не2+ устойчив, энергия диссоциации D,=~i эВ, равновесное расстояние Л,=0,108 нм. Эти величины близки аналогичным характеристикам Н2. Для стабильной молекулы Н2 электронная плотность возрастает в межъядерном пространстве (рис. 4.17 и 4.18). Для неустойчивой

'Здесь и далее индексы gnu опушены, так как их использование наиболее важно прн рассмотрении электронных переходов между термами.

143

молекулы Не2 межъядерное пространство характеризуется пониженной электронной плотностью.

Молекула 1л2. Конфигурация основного состояния

(о- Ь)2 (a* \s)2 (a 2s)2 имеет два избыточных связывающих электрона, что ведет к образованию ординарной связи. Молекула Li2 стабильна, энергия

диссоциации ?>,= 1,09 эВ, равновесное расстояние А=0,267 нм. Связь в Li2 удлинена по сравнению с Н2 (0,074 нм) из-за эффекта экранирования ядра внутренними электронами. При образовании молекулы Li2 ls-АО лития перекрываются незначительно, поэтому энергия trls-MO близка к энергии Ь-АО. Электронная конфигурация Li2 часто записывается в виде КК (а 2s)2; эта запись

[КК обозначает (ст* Is)2] подчеркивает, что при образовании молекулы общая энергия внутренних электронов меняется незначительно. Действительно, можно сказать, что сумма распределений связывающей и разрыхляющей МО практически совпадает с простым наложением атомных плотностей. На рис. 4.19 представлена карта разностной электронной плотности для молекулы Li2, основное отличие которой от аналогичной карты Н2 заключается в появлении узловых плоскостей.

Молекула Ве2 с электронной конфигурацией основного состояния КК (a 2s)1 (a* 2s)2 не имеет избытка связывающих электронов. Эта молекула экспериментально не обнаружена. Возбужденные состояния этой молекулы могут наблюдаться спектроскопически.

Молекула Bj. Конфигурация основного состояния КК (a 2s)2 (а*

2s)2 (я 2р)2 говорит о стабильности этой молекулы. я-Молекуляр-ные орбитали являются вырожденными n,2p = n,2p, вследствие чего

электроны должны расположиться так, чтобы мультиплетность состояния была максимальна (правило Хунда). В связи с этим конфигурация основного состояния будет КК (a 2s)2 (a* 2s)2 (я, 2/01 (к,

2р)1, причем электроны на яг- и я,-МО имеют параллельные спины.

Однако экспериментально обнаруженный парамагнетизм молекулы

144

2IVH4-'

ч

N

Ч

is -ty- dtp is

Рве. 4.20. Корреляционная диаграмма молекулярных орбиталей (а) и фотоэлектронный спектр молекулы N2 (б)

В2 поставил под сомнение выводы качественного подхода. Проведенные по методу Хартри—Фока расчеты привели к выводу о том, что основным состоянием В2 является терм 3?«- Однако более

точные вычисления показали, что минимум энергии достигается в состоянии *5JT> возникающем из электронной конфигурации КК (а Ъ)2 (a* 2s)1 (я 2р)2 (а 2р)К

Молекула С2 имеет конфигурацию с ч

страница 39
< 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

Скачать книгу "Теория строения молекул" (9.26Mb)


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

 

 

Реклама
оеклама дизайн
гинекологический мазок на флору норма
цена за обучениена швею
Газовые котлы Baxi Power HT 1,85

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)