химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

ественной диа-аммы. В качестве иллюстрации рассмотрим молекулы азота

Ё

слорода. зот. Молекула N2 имеет 14 электронов. В основном состо-два электрона со спаренными спинами размещаются на

)ганнчес«нн хихяк, ч. 1

33

нижней lso-орбитали. Еще два электрона к ним присоединиться уже не могут и занимают поэтому следующую низшую lso*-орбиталь. Следующие 4 электрона занимают попарно 2sa- и 2«с*-орбитали. Уровень 2рл вырожден, он состоит из двух орбиталей, одна из которых образована 2рх-перекрыванием, а другая — 2р1,-перекрыванием, следовательно, здесь можно поместить 4 электрона. Итак, мы уже разместили 12 электронов, оставшиеся два займут 2ро;орбиталь. Таким образом, конфигурацию молекулы Nj можно записать как lstf3 lsa'!2sa!2so-,!1 2ря*2ра*.

Глядя на эту запись, мы уверенно можем указать, сколько связей удерживают атомы вместе. Орбиталь lso заполнена и является связывающей. Но заполнена также и разрыхляющая орбиталь lso* и она аннулирует связывающий эффект орбитали lso. Аналогично компенсируются и 2so-«CBH3b» и 2sa*-«антисвязь». Но заполненная 2ро-связь не аннулируется, так как соответствующая 2ра*-орбиталь пустая; то же справедливо для двух 2/№-связей. Следовательно, общее число связей равно трем, что хорошо согласуется со старой формулой азота NsN,

Кислород. Молекула 02 имеет 16 электронов, т. е. на два электрона больше, чем молекула N2. Эти два электрона могут занимать разрыхляющую 2ря*-орбиталь, 02 тогда будет иметь конфигурацию lso1lsa''2sa*2so''2pnl2poi2pn'2. Следовательно, число связей в молекуле 02 равно двум, что согласуется с классической формулой 0=6. Из вида этой классической формулы мы могли бы заключить, что двойная связь в 0=0, как обычно, состоит из одной двухэлектронной с-связи и одной двухэлектронной я-связи. Однако это не так.

В самом деле, зададим вопрос: какая из двух имеющихся 2рп*-орбиталей (см. рис. 1.10) занята электронной парой? Оказывается, что по энергетическим соображениям гораздо лучшим размещением является 2р*л* 2рил*, а не 2р-сЯ*2, так как в первом случае электроны дальше отстоят друг от друга и поэтому меньше отталкиваются. Но тогда электроны занимают разные по пространственному положению орбитали (орбитали 2р*п* и 2р„п* взаимно перпендикулярны, т. е. ортогональны) и принцип Паули уже не действует. Два электрона, расположенные по одному на ортогональных орбиталях, имеют более низкую энергию, если их спины параллельны, и более высокую энергию, если их спины антипараллельны. Это общее правило, носящее название правила Хунда, предсказывает, что в молекуле 02 имеются два электрона с параллельными спинами. Отсюда следует, что молекула 02 имеет результирующий спиновый угловой момент, что обусловливает магнитный момент, т.е. молекула 02 должна быть магнитной. Это точно установлено экспериментально: жидкий кислород притягивается к магниту.

Имея два неспаренных электрона на разных орбиталях, кийдд, таким образом, является бирадикалом. Поэтому часто йопйсания строения 02 используют формулу О—О. Однако Пользование этой формулы может привести к неправильному (ючению, что один электрон принадлежит левому атому ||6рода, а второй, с параллельным спином, — правому ато-| Лучше использовать изображенную ниже формулу, в ко-ой ливия, соединяющая атомы, изображает 2ро-орбиталь, икальной квадратной скобкой изображается 2р*я*-орби-а горизонтальной — 2р„я*-орбиталь. Для сравнения ни-р^риведена такая же формула для молекулы азота:

U1/

*i rhсвязь* две гкшвитые it-связи

АРнормальная тройная с&язь

Приближенно можно считать, что в молекуле кислорода ртся три связи между атомами; нормальная двухэлектрон-j-связь и две слабые одноэлектронные п-связи.

Щ?. ГЕТЕРОЯДЕРНЫЕ ДВУХАТОМНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

бели молекула АВ состоит из двух разных атомов, то, во-Ьых, распределение электронной плотности в ней становит-щесимметричным, а во-вторых, атомные энергетические уров-Ьева и справа на рис. 1.10 становятся неодинаковыми. Степень асимметричности связи зависит от природы образу-молекулу атомов. Можно выделить два крайних случая: ковалентную связь и чисто ионную связь. Первая харак-уется совершенно симметричным распределением элект-„В, как в гомоядерных двухатомных молекулах, а вторая — йым переносом электрона от одного атома к другому. Тог-Ююрмулу молекулы лучше записать в виде А+В_, а связь мщу атомами описывать как кулоновское взаимодействие 1йу двумя нонами. Промежуточной между этими крайними

е

аями асимметричности связи отвечает так называемая по-|ая связь, для которой характерно неполное смещение элек-|а от одного атома к другому; в результате у одного из ато->;возникает частичный положительный заряд, а у другого — Гичный отрицательный заряд. Примером является молекула ^которую можно описать как H6+F"-.

степень полярности связи рассчитывают или из эксперимен-Ьвых данных, например из диполькых моментов, или из де-рных молекулярно-орбитальиых расчетов. Однако прибли-•льно полярность связей можно оценить из таблицы электро

отрицательности элементов, в которой способность атома притягив

страница 14
< 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
alienware купить
сундук с замком и ключом купить
ювенильный хронический артрит
стоимость аборта на 8 неделе

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
(12.12.2017)