химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

ное состояние ко-уравнение для одног°рбиталью ^ с центром на ядре А

(ISA).

лингеР? nSnTaeV в УР^нение для атома водорода В, в дптс^а i.pcp второго электрон находится на орбитали

~щее°распреде^и' электРона может быть " вол~ новой функцией:

lsA4- lsB.

Эта функция подобие ат°м"ой орбитали, но распространяется

на всю молекулу и »°ЭТ0МУ назьтается молекулярной орбиталью ГМСО Поско»»ку молекУляРная орбиталь образуется

путем сложения двУ* атомных орбиталей, это приближение

11^2,™Г™,f=VM линейной комбинации атомных орбиизвестно под назвав.« т^*/-.

талей, или метода 0°' Метод ЛКА0 явля«ся только приближением. „„ . . _

Согласно интерпретации волновой функции Борна, вероятность обнаружить эД^РОи в объеме в точке т пропорциональна tf{r)dx и 1#10МУ Распределение электрона в молекуле пропорционально

(leA + 1SB)» Л - (1ft)*^ + (1»в)2Л + 2 ( 1Sa) (lsB) dx.

25

основном (1«в)2. Но самая важная особенность МО выявляется при исследовании вероятности нахождения электрона в области между ядрами, где ISA И 1Sb имеют примерно равные амплитуды. Вероятность найти электрон в этой области равна сумме вероятности того, что он был бы там, если бы принадлежал атому А (т: е. величине (1SA)s в этой области), вероятности того, что он был бы там, если бы принадлежал атому В ((lsB)2), и дополнительной вероятности, пропорциональной 2(1SA) (ISB)A;, которая обусловлена третьим членом в выражении для i(Aft. Таким образом, вероятность найти электрон в некоторой точке в межъядерной области увеличена по сравнению с ожидаемой в том случае, если мы просто имеем атом водорода на том же расстоянии от данной точки (рис. 1.3).

Причина этого состоит в том, что орбитали — это волновые функции, т. е. «электронные волны», которые, как и всякие другие волны, могут интерферировать. При интерференции электронов орбиталей lsA и lsB, каждая из которых в межъядерной области имеет положительную амплитуду, общая амплитуда увеличивается. Таким образом, в области перекрывания происходит как бы «накапливание» электронной плотности.

Общепринятым объяснением существования прочной химической связи является предположение, что накопление электронной плотности в межъядерной области приводит к такому положению электронов, в котором они могут взаимодействовать с обоими ядрами. Это понижает энергию молекулы и делает молекулу стабильной. Однако точные расчеты показывают, что по крайней мере для Н+ это объяснение неверно, поскольку сдвиг электронов от ядер в межъядерную область повышает их потенциальную энергию. Согласно современному объяснению, в то время как электроны сдвигаются в межъядерную область, АО «поджимаются» к соответствующим ядрам. Это увеличивает электронно-ядерное притяжение в большей степени, чем оно уменьшается при заполнении межъядерной области, и поэтому потенциальная энергия значительно понижается. При этом кинетическая энергия электрона повышается, но в суммарном эффекте преобладает увеличение электронно-ядерного притяжения, что понижает энергию электрона в ионе Н$" и ведет к образованию связи.

Имея это в виду, мы тем не менее будем связывать прочность химических связей с накоплением электронной плотности в «области связывания» между ядрами, не уточняя, обусловлена ли эта сила «поджатием» соответствующих орбиталей или просто изменением ядерно-электронного взаимодействия , вследствие накопления электронов в межъядерной области.

1.5.2. СВЯЗЫВАЮЩИЕ И РАЗРЫХЛЯЮЩИЕ ОРБИТАЛИ

При образовании молекулярной (IsA+ lsB)-орбитали две атомные орбитали находятся в положительной (конструктивной) интерференции, т. е. взаимодействие их происходит в фазе. Занимающий эту орбиталь электрон связывает два ядра в единую систему, но в тесный контакт друг с другом ядра войти не могут. Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, при очень малых межъядерных расстояниях электрону просто не хватает места, чтобы находиться между ядрами, и его связывающий эффект уменьшается. Во-вторых, при уменьшении расстояния возрастает отталкивание ядер, которое в конце концов должно превысить связывающее действие электрона. Для любого расстояния между ядрами можно вычислить общуюэнергию молекулы; полученная зависимость носит название кривой потенциальной энергии молекулы (рис. 1.4). На кривой имеется минимум («яма»), соответствующий стабильному состоянию молекулы с межъядерным расстоянием Яр*™, которое носит название равновесной длины связи (или просто длины связи; в ионе Hf #p.i. = l,06A). (ISAI+UB) -Орбиталь является связывающей молекулярной орбиталью в соответствии с определением: молекулярная орбиталь называется связывающей, если заселение ее электронами приводит к понижению общей энергии молекулы.

Другую МО иона Hf, которая является следующим точным решением уравнения Шредингера, можно смоделировать, комбинируя орбитали lsA и lsB в противофазе (рис. 1.5). Эта комбинация записывается как lsA— ls$, что совершенно экви26

27

валентно записи 1«в—IsA, так как выбор знака волновых функций произволен. В этом случае в области перекрывания наблюдается отрицате

страница 11
< 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
передние дисковые тормоза для ваз 2115 купить
рейтинг кастрюль по качеству
цена шахтного вентилятора
wizardfrost.ru

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
(26.05.2017)