химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

льная (деструктивная) интерференция двух АО, вследствие чего электрон, занимающий (lsA—1«в)-орби-таль, не занимает места между ядрами. Вероятность распределения электрона дается выражением

(lsA— 1S„)MT= {lsA)4x+ (lsB)SDT—2 (lsA) (lsB) dr.

Принципиальное отличие между этой орбиталыо и орби-талью связывающей состоит в том, что третий член в приведенной формуле отрицателен, т. е. электронная плотность в межъядерной области уменьшается (рис. 1.5). В плоскости,

Рис. 1.5. Образование антисвязы-вающей (разрыхляющей) молекулярной орбитали

проходящей через середину связи, где орбитали lsA и UB имеют равные амплитуды, отрицательная интерференция максимально полная и поэтому в орбитали возникает узел. Электрон, занимающий (ISA—1зв)-орбиталь, стремится «растолкнуть» ядра. Частично это обусловлено тем, что его почти нет в межъядерной области и он находится в основном снаружи атомов, а поэтому стремится растянуть связь, чтобы находиться и с внутренней стороны атомов. Вследствие этого {Ux—Ьв)-орбиталь является антисвязывающей (другое название — разрыхляющая).

Молекулярная орбнталь называется антисвязывающей (разрыхляющей), если заселение ее электронами приводит к повышению общей энергии молекулы. Зависимость энергии этой орбитали от межъядерного расстояния приведена на рис. 1.4.

На рис. 1.6 показаны энергии связывающей и разрыхляющей орбиталей при расстоянии между ядрами Rfi,x. Это типичная диаграмма энергетических уровней молекулярных орбиталей. Символом а обозначают орбитали цилиндрической симметрии относительно межъядерной оси (по аналогии с s-AO); звездочкой (ст*) отмечают разрыхляющие о-орбитали.

Если взаимодействуют две атомные орбитали, то из них по.28

§?? ручаются две новые молекулярные орбитали: нижняя, связы-» вающая МО, образуется путем перекрывания АО в фазе, а верхняя, антисвязывающая МО, — путем перекрывания АО в противофазе. Таким образом, антисвязывающая орбнталь име-? ет на один узел больше, чем связывающая, т. е. ее энергия выше.

К

узел

' В дальнейшем мы будем использовать упрощенные схемы образования молекулярных орбиталей из атомных орбиталей. Для иона Н^ такая схема выглядит следующим образом:

Н* HP, Н. НВ

О— - -й

Is.

о- + -о — сю

Знак «плюс» означает линейную комбинацию АО lsA и lsB в фазе, а знак «минус» — в противофазе. Подобные упрощенные схемы хорошо передают симметрию и узловые свойства МО, и этого часто бывает достаточно для анализа реакционной способности молекул. Тем не менее эти схемы не показывают, насколько изменяются размеры АО при образовании МО, т. е. насколько электроны «поджимаются» к ядрам при образовании химической связи.

1.6. ГОМОЯДЕРНЫЕ ДВУХАТОМНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

В разделе 1.4.3 было показано, каким образом на основе водородных атомных орбиталей можно объяснить строение многоэлектронных атомов. Точно так же поступают и при объяснении структуры двухатомных молекул. Сначала, основываясь на МО иона Н^, определяют МО другой двухатомной молекулы, а затем, пользуясь принципом Паули, заселяют эти МО необходимым числом электронов. Рассмотрим электронное строение простых двухатомных молекул, сначала гомоатомных типа Ха, а затем гетероатомных типа XY.

Молекула Н2. В случае молекулярного водорода указанная процедура очень проста: нужно разместить два электрона иа молекулярных орбвталях Isa и lso*. Энергия будет минимальна, если оба электрона займут связывающую орбиталь (рис. АЛ,а). Это соответствует конфигурации lsa2. Поскольку два электрона занимают одну и ту же МО, они должны иметь про29

эультате спаривания спинов, а в результате перекрывания атомных волновых функций. Смысл спаривания спинов заключается не в важности самого факта спаривания, а в том, что путем спаривания можно достичь наиболее выгодного размещения электронов в пространстве, так что оба они будут находиться в межъядерной области, «не мешая» друг другу*. В этом и состоит роль электронных пар в теории валентности.

Молекула Не2. Теперь можно показать, почему двухатомная молекула Не2 нестабильна. Молекулярные орбитали lso и lso* образуются путем перекрывания ls-орбиталей двух атомов гелия. Молекула имеет четыре электрона, следовательно, два из них с антипараллельными спинами можно поместить на lso-MO. Следующий электрон нельзя поместить на эту орбиталь, так как будет нарушен принцип Паули, и поэтому он занимает dsa'-орбиталь (см. рис. 1.7,6). Это приводит к ослаблению (разрыхлению) связи, образованной первой электронной парой. Четвертый электрон с противоположным спином занимает также 1$сг*-орбаталь. Молекула Не2 имеет одну связь и одну «антисвязь», которые взаимно уничтожают друг друга. На самом деле антисвязь по эффекту превосходит связь, т. е. разрыхляющая орбиталь более разрыхляет, чем связывающая связывает, и это приводит к тому, что молекула Нег менее стабильна, чем два отдельных атома гелия.

Но пусть один из атомов гелия возбужден в более высокое состояние (например, ls-электрон промотирован на 2$-орбн-таль). Тогда только что приведенные аргументы становятся недействите

страница 12
< 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
хранение вещей свао
ремонт холодильника Beko CS 338030
курсы массажа в москве цена
куда можно пойти отучиться с образованием медсестра курсы

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
(04.12.2016)