химический каталог




Теория строения молекул

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

етырьмя избыточными

связывающими электронами КК (a 2s)2 (a* 2s)2 (я 2р)*, вследствие чего образуется двойная связь. Как отмечалось, энергии я 2р-и а 2р-МО близки по величине. В связи с этим для Q возможна

конфигурация КК (a 2s)2 (a* 2s)2 (я 2pf(a2p)1. Для этой конфигурации возможно триплетное состояние. Эксперимент показывает, что молекула С2 диамагнитна, что свидетельствует в пользу первой

конфигурации я (2р)*.

Молекула N2. Конфигурация КК (a 2s)2 (a* 2s)2 (я 2pf (<г 2р)2

обладает шестью избыточными связывающими электронами, что согласуется с существованием тройной :N = N:-CBH3H. На рис. 4.20 представлены корреляционная диаграмма молекулярных уровней

145 молекулы азота и ее фотоэлектронный* спектр. Из этого рисунка видно, что качественные представления о молекулярных орбиталях молекулы достаточно хорошо согласуются с опытными данными.

Молекула О». Конфигурация КК (о 2s)2 (a* 2s)2 (а 2р)г (я 2р)* (я* 2р)2 является конфигурацией основного состояния молекулы 02. Спектроскопически обнаружено, что в молекулах 02 и F2 МО о2р

лежит ниже МО х2р. Четыре связывающих электрона образуют двойную связь. Электроны на МО к* 2р имеют параллельные спины согласно правилу Хунда, в связи с чем у молекулы 02 основное состояние является триллетным. Подобную электронную структуру имеет молекула S2. Триплетность основного состояния молекулы 02 означает, что эта молекула обладает магнитным моментом,

связанным со спином, т. е. молекулярный кислород представляет собой парамагнетик. Действительно, жидкий кислород притягивается к полюсам магнита точно так же, как притягиваются железные опилки. Жидкий кислород — одна из немногих жидкостей с таким удивительным свойством. В первые годы развития теории молекул наблюдалось своеобразное соперничество между методом молекулярных орбиталей и методом валентных схем. Метод МО очень просто объясняет парамагнетизм молекулы Ог. Метод Гайтлера—

Лондона не приводит к такому же предсказанию сколь-нибудь простым и ясным путем.

Молекулы Fj и Nej имеют электронные конфигурации соответст2р)2

ия (в 2s)2 (<т* 2s)2 (о- 2р)2 (ТЕ 2р)* (л* 2р)*

и КК (<т 2s)2 (<г* Ь)2 (а 2р)2 (п 2рУ (тг* 2pf (а*

В молекуле F2 имеется ординарная связь, Ne2 не обнаружен.

Можно ввести приближенное числовое определение кратности связи, введенное Г. Герцбергом, которое согласуется с химическими представлениями о характере связей в гомоядерных молекулах по формуле в(4.158) х

где Р — кратность связи; п и л* — число электронов на соответственно связывающих и разрыхляющих МО.

В табл. 4.8 приведены энергии диссоциации, равновесные расстояния и кратности связей гомоядерных молекул первого периода; здесь энергия диссоциации увеличивается, а равновесное расстояние уменьшается при увеличении порядка связи. Критерием того, связывающей или разрыхляющей является данная МО, может служить энергия диссоциации. Например, высшая занятая МО в N2 является связывающей. Действительно, энергия диссоциации N2 больше энергии диссоциации N2+. Для 02 высшая МО разрыхляющая, что также видно из сравнения энергии диссоциации О; и 02*. Отметим,

что полная энергия молекулы не может служить критерием связывающих или разрыхляющих свойств МО; как те, так и другие уменьшают полную энергию молекулы.

Таблица 4.8. Свойства основного состояния гомоядерных молекул

Молекула Кратность связи эВ Л* нм Молекула Кратность связи D,. эВ R*. нм

'h 2,8 0,106 с2 2 6,4 0,124

н2 1 4,75 0,174 2'/2 8,9 0,112

Не' '/2 3,0 0,108 N2 3 9,9 0,110

Не2 0 — о; 272 6,6 0,112

Li2 1 1,1 0,267 2 5,2 0,121

Ве2 0 - - F2 1 1,4 0,142

в2 1 3,0 0,159 Ne2 0 ~ —

Задача 4.9. Какая из пары молекул имеет большую энергию диссоциации: а) Li2 или Li*; б) С2 или С*; в) Ог или Of; r) N* или N"; д) F2 или F*?

Задача 4.10. Записать волновые функции основного состояния молекулы F2 в методе МО и ВС.

?Методы фотоэлектронной и рентгеноэлектронной спектроскопии основаны на измерении энергетического спектра электронов, выбитых из вещества при бомбардировке его потоком фотонов ила зараженных частиц. Энергии выбитых электронов ^пи связаны с энергией соответствующих оболочек атомов или молекул в исследуемом веществе (без учета малых поправок на изменения колебательной и вращательной энергии при ионизации) соотношением ЈIm-*v-/„ где Av — энергия бомбардирующих фотонов; /„ — адиабатический потенциал ионизации электрона в молекуле или атоме. Детектируя ?„, и зная энергию квантов А», определяют /„.

146

4.7. МО ГЕТЕРОЯДЕРНЫХ ДВУХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ

Для двухатомных молекул, состоящих из различных атомов (гетероядерные молекулы), МО несимметричны. В связывающих МО коэффициенты при АО более электроотрицательного атома больше. Для антисвязывающих МО вклад более электроотрица147

тельного атома меньше. При классификации МО обычно не указывают АО, из которых они образованы, а сохраняют только тип (а, я, ...) МО и ее порядковый номер внутри данного типа. Например, расчет молекулы HF с минимальным слэтеровским базисом дает следующие МО в порядке возрастания энергии:

1<т=0,

страница 40
< 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
ноутбук в аренду москва
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/
стеллажи металлические для архива
фонд общественной помощи

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
(21.10.2017)