химический каталог




Химическая связь

Автор Дж.Маррел, С.Кеттл, Дж.Теддер

и энергиями молекулярных орбиталей для молекул 02 и F2.

атомных молекул от 1л2 до F2, включают недостаточно обоснованное предположение о том, что 2s- и 2/>орбитали не вносят вклада в одну и ту же молекулярную орбиталь. Данные табл. 3.3 показывают, что разность энергий 2s- и 2р-орбиталей возрастает по мере продвижения по периодической таблице, и, следовательно, это предположение более обосновано для случая молекулы F2, чем для Li2. Действительно, из данных фотоэлектронной спектроскопии можно определить относительный порядок молекулярных орбиталей; и для F2, и для 02 он дает подтверждение качественной справедливости диаграммы, приведенной на рис. 6.6. Однако для ряда молекул Li2 — N2 этот порядок не согласуется с экспериментом.

Из диаграмм типа приведенных на рис. 6.3 и 6.5 видно, что имеется ненулевой интеграл перекрывания между 25-орбиталью одного атома и 2/Тг-орбиталью другого. Отсюда следует, что 25- и 2pz- (но не 2рх- или 2ру-) орбитали будут давать вклад в одну и ту же молекулярную орбиталь. Это приведет к такому изменению волновых функций а-орбнталей, определенных уравнениями (6.28) и (6.29), что, например, волновая функция 2ог-орбитали примет вид

2ag = a (2sa + 2sb) + с2 (2рга + 2ргЬ), (6.30)

Коэффициент с2 будет весьма мал для молекулы F2, но довольно велик для молекулы Li2. Смешивание 2s- и 2рг-орбита-лей приводит прежде всего к понижению энергий 2ag- и ^-орбиталей и повышению энергий 3ag- и Зсгы-орбиталей. Важным следствием этого является то, что, как показано на рис. 6.7, для молекул ряда Li2—N2 Зсг^-орбиталь становится по энергии выше, чем 1лУ-орбиталь. На основании энергетических диаграмм, приведенных на рис. 6.6 и 6.7, и классификации орбиталей на связывающие или разрыхляющие можно сделать выводы об относительной силе связи в молекулах в ряду от Li2 до F2, а также понять магнитные свойства этих молекул. В табл. 6.2 приведены электронные конфигурации основных состояний молекул,

Таблица 6.2

Свойства основных состояний гомоядерных двухатомных

молекул от Li2 до F2

Экспериментальные ошибки в энергиях диссоциации различны для различных молекул, в большинстве случаев погрешность составляет 1 кДж-моль-1. Символом [Be] обозначена электронная

конфигурация молекулы Вег

Молекула Электронная конфигурация Избыток связывающих электронов Число неспарениых электронов Длина связи,

А Энергия диссоциации, кДж-моль~1

Li2 2 0 2,67 107

Ве2 (2в2 [Be] (1я„)2 2 2 1,59 291

с2 [Be] (1ли)* 4 0 1,24 590

N2+ [Be] (1я„)4 (з^)1 5 1 1,12 841

N2 [Ве](1я„)< (3crff)» 6 0 1,09 942

о; [Be] {3*g)2{\nuy(lngy 5 1 1,12 644

о2 [Be] (3^)2(1яы)М1яя)2 4 2 1,21 494

F2 [Be] (3as)2(\nuy (Ы§)* 2 0 1,44 154

полученные при помощи принципа заполнения и диаграмм орбитальных энергий.

Электронные конфигурации есть просто описание того, сколько электронов находится на каждой орбитали, их задание не подразумевает еще какого-либо определенного значения спина этих электронов. Если орбиталь полностью заполнена, т. е. на ней находятся два электрона, то они должны иметь, согласно принципу Паули, спиновые квантовые числа ms, равные соответственно +V2 и —У2, и для этих спинов будет отсутствовать полный спиновый угловой момент, а следовательно, и магнитный момент. Однако если имеются два электрона на двух вырожденных я-орбиталях, то они могут находиться либо оба на одной орбитали (в этом случае они имеют противоположно направленные спины), либо один из них может находиться на п(х)~, другой на л(у)-орбитали. В последнем случае они могут иметь, а могут и не иметь противоположно направленные спины. Поэтому для так называемых неполностью заполненных оболочек электронов может осуществляться более одного распределения спинов и, следовательно, более одного энергетического состояния.

Имеется правило, впервые установленное для атомов Гун-дом и, как потом было показано, в равной мере применимое и для молекул. Правило состоит в том, что для неполностью заполненной оболочки электронов наинизшим по энергии состоянием будет состояние, в котором максимальное число электронов имеет одинаковое направление спина. Другими словами, например, для (1ли)2-конфигурации молекулы В2 наинизшим по энергии состоянием будет то, в котором два электрона находятся на разных орбиталях с одним и тем же значением спинового квантового числа: эти два электрона называются неспарен-ными. Такое состояние имеет отличный от нуля полный спиновый угловой момент и, следовательно, ненулевой магнитный момент; молекула в этом состоянии парамагнитна. Как видно из

табл. 6.2, такими свойствами обладают системы В2, N2, 02 и 02.

Парамагнетизм молекулы В2 служит подтверждением того, что для нее справедлива именно картина орбиталей, даваемая рис. 6.7, а не рис. 6.6. Если бы это было не так, конфигурация основного состояния была бы [Be] (За^)2, что соответствует спин-спаренному диамагнитному состоянию *.

* Обозначение [Be] пояснено в табл. 6,2. — Прим. ре&

Тенденции в изменении энергий диссоциации и относительных длин связи отражают избыток

страница 37
< 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

Скачать книгу "Химическая связь" (3.31Mb)


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

 

 

Реклама
цены на диагностику фанкойлов
стеллажи для продуктовый магазинов б у авито
купить дачный участок новорижское шоссе
полки из дерева

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)