химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

ют ls-орбиталь, еще более подтянутую к ядру его зарядом (Z=3). Третий электрон не может занять ls-орбиталь, поскольку существует еще один важный принцип квантовой теории, который запрещает занимать какую-либо орбиталь более чем двум электронам. Этот принцип называется запретом Паули, он является ключом к пониманию свойств сложных атомов и его можно сформулировать следующим образом.

Любая орбиталь может быть занята не более чем двумя электронами, и если ее занимают два электрона, направление их спинов должно быть противоположным. Запрет Паули относится как к атомным, так и к молекулярным орбиталям.

Принцип Паули запрещает, чтобы третий электрон находился на уже заполненной двумя электронами ls-орбитали, и поэтому третий электрон занимает следующую орбиталь низшей энергии. Такой орбиталью будет одна из орбиталей с л=2. Попадает ли электрон на 2s- или на одну из трех 2р-ор-биталей? Выше мы говорили, что в случае атома водорода эти орбитали были вырожденными (имели одну и ту же энергию), однако для лития и других атомов это не так. Причина состоит в том, что присутствие других электронов (на ls-орбкта-лях) снимает вырождение, поскольку эти электроны, как говорят, «ке находятся в геометрическом центре атома», s-Элект23

рон характеризуется ненулевой вероятностью быть найденным у ядра, тогда как р-электрон там встретить нельзя. Следовательно, 2з-электрон, несмотря на противодействие отрицательно заряженного экрана ls-электронов, все же проникает через этот экран к ядру и находится под воздействием положительного ядерного заряда, тогда как 2р-электрон не проникает через отрицательно заряженный экран. Сумма эффектов экранирования и проникновения приводит к тому, что 28-электро-ны по энергии лежат ниже 2р-электронов. Аналогично, для электронов с п=3 энергия возрастает в ряду 3s<3p<3d из-за эффекта проникновения через внутренние оболочки с п=1 и л=2. Другими словами, эффективный ядерный заряд для разных орбиталей не одинаков. Так, Зр-электрон натрия при учете экранирования должен находиться под воздействием меньшего эффективного ядерного заряда, чем Зз-электрон.

Итак, электронная конфигурация атома лития в основном (низшем) состоянии будет ls22s. Чтобы построить электронную конфигурацию любого атома с номером Z, нужно представить себе атомные орбитали с последовательностью энергий ls< <2s<2p<3s<3p<3d< ... и затем разместить Z электронов, начиная с орбитали низшей энергии, в соответствии с принципом Паули. Необходимо лишь помнить, что имеется только одна Is-орбиталь, одна 25-орбиталь и т. д., но орбиталей типа 2р, Зр и т. д. по три, орбиталей типа 3d, id и т. д. — по пять, а орбиталей типа if, 5f и т. д. — по семь. Ниже приведены электронные конфигурации основных состояний атомов первых десяти элементов.

Н Не Li Be В С N О

Is Is' tsa2s ls!2sa 1з'2хПр ls>2s!2p> ls!2s>2p« 1ДО2р<

F Ne

П'№2р* ls»2i!2p»

1.5. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОРБИТАЛИ ИОНА Н+

В предыдущих разделах в качестве простейшей частицы рассматривался атом водорода и описание сложных атомов основывалось на данных, полученных при изучении атома водорода. Теперь на примере наиболее простой молекулы — молекулярного иона водорода Н2+' — мы сначала выявим наиболее существенные черты теории строения молекул, а затем обсудим более сложные и химически более интересные молекулы.

1.5.1. линейные комбинации атомных орбиталей

Ион hJ состоит из трех частиц: двух протонов и одного электрона, Протоны отталкивают друг друга, но притягивают

24

приближении Борна_ электрон. СтабильнОсть Н? Д°лжна объясняться балансом I между кинетической энергией и энергиями отталкивания и В' притяжения. Упрошейяое рассмотрение иона Н? основано наОппенгеймера, в котором используется

тот (Ьакт что оба пРоТОНа по массе значительно тяжелее (примерно в 2000 раз) оДного электрона. Вследствие этого ядра движутся гораздо цвДленнее. чем электрон, и могут рассматриваться как фиксйРованн.ые' а. электР°н ~ Движущимся по всему объему молеКУлы- Точныи Расчет показывает, что в то г!г>Рмя как электрон ИР0Х°Дит расстояние 1 м, ядра передвигается лишь наТ мм, и ошибка, связанная с предположением п нахождении ядер *' Фиксированном расстоянии друг от дру-?з очень мала В VrHX молекУлах ™Pa *Ще тяжелее и приближение еще более приемлемо. Значение приближения Бор-на-Оппенгеймера Д*я химии исключительно велико, поскольку оно обосновывает та*ие понятия, как длина связи, угол между связями коя<Ригурация' к°нФ°Рмация, симметрия ядер-между связ™и,?к™чдС.тенциальной энергии и т п Приближе.

ни™БорТна—Оппенге^Р3 значительно упрощает описание иона Н+ сводя его к уРавЯению Шредингера для одной (а не трех) частицы — электрон3 в электростатическом поле двух стационарных протонов. ергия электройа в поле двух протонов А ? Потенциальная Ф "(1/,А+,/Г1| где Гд и Гв-расстояния от и В пР°п°Рц"она"ь>ктрон находится очень близко к ядру А, ядер Дав. 0 д уравнение Шредингера превращается в Мгг&Цгв, и то д атома водорода, основ

страница 10
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Скачать книгу "Органическая химия. Часть 1" (12.07Mb)


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

 

 

Реклама
atlant хм 4423-000 n
антирадар radartech
купить компьютерный стол роберт 60
курсы по power point в москве

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
(08.12.2016)