химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

ксы А я В соответствуют разным атомам водорода). Совокупность всех АО, т., е. {Be2s, Ве2р, Hjls, HBISI, называется конфигурацией.

Полная волновая функция молекулы включает две части: координатную и спиновую. Согласно теории, координатная волновая функция записывается как произведение АО:

^»рд=[Ве2а(1)] [Ве2р(2)][НА ls(3)][HB ls(4)], где цифрой в круглых скобках отмечен условный порядковый номер каждого электрона.

(прямыми или изогнутыми линиями соединены АО, спаренные в данной валентной структуре)

|вю вс""я, что требует очень громоздких алгебраических выведений. Суть состоит в том, что необходимо из N электро-ов, участвующих в образовании химических связей в молеку-е, составить JV/2 комбинаций путем спаривания а- и р-спинов. Jo разбиение молекулярных электронов на пары, внутри ко-«рых спариваются спины, можно осуществить многими спосо-ами. В случае ВеН2 вариантов разбиения три:

'-Каждому варианту разбиения соответствует функция, на-Ваемая валентно-связной (ВС), или просто валентной струк-рой. Число валентных структур (и), достаточное для описа-!я миогоэлектронных молекул по формуле Гайтлера—Руме-Kiсоставляет

(т)'(т+0'

N — число спаривающихся валентных орбиталей. Для Aj N—4, т. е. п~2, и следовательно, из трех валентных Шйуктур нужны только две. Какие же из этих структур вы-Чмть? С математической точки зрения это безразлично, но хи-|к, безусловно, отдаст предпочтение структурам (I) и (II), как обе схемы спаривания атомных орбиталей графически ко отождествляются с классической структурной формулой

t

rBe—Н. Структуру III можно рассматривать как «молеку-водорода плюс атом бериллия», но не как соединения ВеН5, Скольку в ней атомы Н и Be не связаны.

Be

| Тогда полная волновая функция молекулы ВеН2 примет вид

? индекс ВС означает, что расчет проводился в рамках не-|* валентных связей. Атомные орбитали Be2s и Hals и атом64

ные орбитали Ве2р и Hals в структуре (1) называются спаренными. В структуре II спарены орбитали Ве2р—bUls и Be2s—Hals, а в структуре III — орбитали Be2s—Ве2р и Hxls—HBls.

1.11.2. МНОГОСТРУКТУРНОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ

Электронное строение молекул в ряде случаев не удается удовлетворительно передать с помощью обычных классических структурных формул. Например, классические формулы Н—F или Na—С1 явно недостаточны для понимания свойств этих соединений. Чтобы скомпенсировать этот недостаток графических формул, их разными способами модифицируют. Например, валентный штрих заменяют на стрелку, показывающую направление смещения электронной пары, с указанием частичных зарядов, возникающих на атомах:

Ha+-*Fa-.

Приведенная формула полярной молекулы HF является примером одноструктурного графического изображения строения молекул, для которых классический валентный штрих не вполне достаточен. В классической формуле Н—F валентный штрих отражает лишь главное отношение между атомами Н и F, а именно тот факт, что Н и F в молекуле HF связаны а-связью, но он не отражает существенного свойства этой связи — ее полярность. Вторым возможным способом отображения полярных свойств молекулы HF может быть многоструктурное описание этой молекулы с помощью двух предельных структур, — ковалентной и ионной:

Н—F ~ H+F". ковалентная ионная

Обоюдоострая стрелка между крайними структурами означает не равновесие между ковалентной структурой и ионной парой (хотя HF действительно легко ионизируется в растворах), а только тот факт, что истинное электронное строение этой молекулы является средним между чисто ковалентным и чисто ионным. (Можно вычислить, что ионность связи Н—F составляет приблизительно 40%.)

Многоструктурное изображение строения молекул впервые ввел в химию Л. Полинг, построивший теорию резонанса, которая особенно широко применялась в органической химии в 30—50-х годах. Согласно теории резонанса, в тех случаях, когда строение молекулы невозможно с достаточной степенью точности описать одной классической структурой, берут другие возможные для данной молекулы классические структуры, наШор которых называется каноническим или резонансным. Суперпозиция (наложение друг на друга) таких классических ' структур приводит к так называемому «резонансному гибриду», который и отражает истинное электронное строение молекулы.

Главное требование, которое ни в коем случае нельзя нарушать, состоит в том, что во всех канонических структурах положение ядер в молекуле остается одним п тем же,' т. е. кано-ические структуры не отличаются одна от другой длинами Вязей или углами между связями; отличие состоит лишь в (йспределении электронов. Но в реальных молекулах при изменении электронной конфигурации должна обязательно иэме-рться и конфигурация ядер. Отсюда следует, что ни одна отельная резонансная структура не отвечает реально существу-§щему состоянию молекулы и не может быть так, что ? между Сдельными резонансными структурами осуществляются быст-"ie спонтанные переходы.

Ниже приведены некоторые примеры резонанса между ка-вническими классическими структурами органических мол

страница 24
< 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
купить дачу дом вблизи ст. дубосеково рижского направления
Рекомендуем компанию Ренесанс - деревянные лестницы в доме фото - оперативно, надежно и доступно!
печи барбекю недорого
токио хотел 27 апреля

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)