химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

условлено тем, что при вращении одной метиленовой группы автносительно другой уменьшается перекрывание р-орбиталей, |Т. е. ослабляется (а при повороте на 90* совсем исчезает) я-связь. |В этилене энергия я-связи составляет 65 ккал/моль — это очень КВысокий барьер, препятствующий внутримолекулярному враще-ftaao.

гзр-гифиды

(ъащтриходоны гибридные йо)

sp-Гибридизация. Молекула ацетилена (этина) НС=СН •еще более ненасыщена, чем этилен. Ее электронная структура дописывается связыванием двух sp-гибридизованных атомов уг-t лерода, каждый из которых имеет две перпендикулярные р-ор-• битали:

Рис. 1.13. Образование ар'-гибридных атомных орбиталей

Таким образом, молекула этилена является плоской и ее двойная связь имеет электронную конфигурацию о2я2. Структура молекулы этилена приведена ниже:

.42

Если х — ось молекулы, то две sp-гибридные орбитали описываются следующими формулами:

A*=7T(s+p-}'

И ft,= yT (s—Pjt)F<№ образование представлено в разд. 1.8.1 на примере моле-|жулы LiH.

sp-Гибридные АО называются диагональными, они придают ^молекулам линейную форму.

43

1.9. ФОРМА КАНОНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ

Гибридные орбитали хорошо соответствуют представлениям классической теории химической связи, согласно которым связь осуществляется парой электронов, локализованных между ядрами двух атомов, образующих связь.

В рамках классической структурной теории ковалентная связь характеризуется строго определенным направлением в пространстве. С другой стороны, квантово-механические расчеты приводят к каноническим орбиталям, для которых характерна высокая степень делокализованности: они не принадлежат отдельным связям, а охватывают сразу все ядра или большие группы ядер в данной молекуле.

Метан. На рис. 1.14 приведены контурные диаграммы вось''моль

разрыхляющие

,^ккал имоль

+ ?«-11ккал моль

~тМлЪ связывающие5вЗ>

Рис. 1.14. Форма канонических МО молекулы СН4. Сплошные и пунктирные линии отражают разные знаки : волновой функции. Приведены вычисленные значения энергии орбиталей. Знак «минус» означает выигрыш энергии при заселении орбитали электроном, а знак «плюс» — проигрыш энергии

ми МО молекулы метана: четыре связывающих (i(>i—Ч>0 и четыре разрыхляющих (-ф5—i|>e)- Эти орбитали напоминают «надувные шарики».

Они получены путем так называемого неэмпирического квантовохимического расчета. Нижняя, «самая связывающая» орбиталь -ф! охватывает все пять атомов. Хотя на рис. 1.14 показано тетраэдрическое расположение связей, форма орбитали if, вовсе не говорит об этом. Ясно лишь то, что все пять ядер расположены внутри ty, но вопрос о том, как они расположены, даже не ставится. Выше орбитали t|)i располагаются три

К вырожденные заполненные орбитали я|)2, ifo, fy. Каждая из этих .орбиталей имеет по одной узловой плоскости, проходящей че-,j)ea атом углерода. Орбиталь у? имеет горизонтальную узло-', дую плоскость, перпендикулярную плоскости чертежа; на ней д *фоме атома углерода лежат также два атома водорода (ле-^,вые на чертеже). Орбиталь «jj3 имеет вертикальную узловую К^плоскость,- расположенную в плоскости чертежа; в ней также ^ьдежат два атома водорода (правые). Таким образом, орбитали доь и 1|)з характеризуются нулевой амплитудой орбитали сразу &на трех ядрах: С и двух Н, которые расположены в узловой ^(Плоскости. Орбиталь 1|)4 имеет вертикальную узловую плоскость, перпендикулярную плоскости чертежа; она проходит че-js|»e3 центральный атом углерода.

Щ Еще выше по энергии располагаются три вырожденные разрыхляющие МО метана *)>6, -фб, tf7. Как видно из рис. 1.14, чис-* fio узловых поверхностей для этих орбиталей больше, чем для J*»)i, ?fs и *j>4> т- е- соблюдается правило: больше узлов — выше [К внергия. Но самой разрыхляющей является орбиталь ч|>8. имею-Wf щая узлы между каждой парой атомов углерода и водорода. Только из эскиза этой орбитали следует тетраэдрическое > строение метана (ср. с так как узловые поверхности ори-„ ентированы перпендикулярно направлениям к углам тетраэд-, ра. Таким образом, форма молекулы наиболее ясно выявляется при рассмотрении формы самой разрыхляющей МО.

Существование двух и только двух различающихся по энер-,гии занятых уровней в молекуле метана, нижний из которых г соответствует орбитали •(>!, а второй, более высокий, — орбита-I& лям -ф2. its. *4>4> имеет четкое экспериментальное доказательству во, состоящее в том, что у молекулы метана есть два потен-Кг'циала ионизации. Потенциалы ионизации обычно находят из Ц фотоэлектронных спектров, представляющих собой орбиталь-W№i энергетический спектр данной молекулы. Фотоэлектрон-Врные спектры дают информацию о том, какая энергия необхо-*5 Дима для удаления электрона с определенной орбитали. Нали-Мие в фотоэлектронном спектре двух пиков, соответствующих 'Потенциалам ионизации около 13 и 23 эВ*, показывает, что Цартина, изображенная на рис. 1.14, верна, т. е. восемь валентных электронов расположены на двух разных энергетических Дровнях: потенциал 13 эВ соответствует орбиталям а|>2, <|>з, i|>

страница 17
< 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
цветы на свадьбу
Фирма Ренессанс люк чердачный - оперативно, надежно и доступно!
стул изо фото
передать контейнер с вещами на ответственное хранение москва

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
(09.12.2016)