химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

рического ансамбля иг четырех атомов-водорода.

I: Орбитали ансамбля почти не связанных между собой ато-имеЮщих определенное расположение в пространстве, на-ваются групповыми орбиталями. Термин «групповая орби-Нъъ связан с точечной группой симметрии данного ансамбля, ли рассматривается тетраэдрическое расположение атомов дорода в пространстве, то элементы симметрии групповых ор-Вталей являются элементами симметрии тетраэдра.

2.5.1.В. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОРБИТАЛИ МЕТАНА

Если в центр тетраэдрического ансамбля из четырех атомов дорода поместить атом углерода, то образуется молекула мена. На рис. 2.19 приведена диаграмма взаимодействия атом-орбиталей углерода с групповыми орбиталями ансамбля Н4.

1Б0

151

% % %

V 4 О ^

'i . Л, *> 5

/ J о»

JI, а также слабо разрыхляющую пустую о*-орбиталь (ifs) и вырожденные, сильно разрыхляющие пустые п*-орбитали ^7 и ips). Эта картина согласуется с контурными изобра-Ьйиями, приведенными на рис. 1.15 (гл. 1). (Рис. 2.19 дает представление о симметрии и узловых свой-вах молекулярных (делокализованных по всей молекуле) ор-?галей метана. Если же исходить из представлений об орби-яях отдельных связей, то нужно взять зр3-гибридные орбита-|;атома углерода (разд. 1.8, гл. I) и скомбинировать их в фа-и противофазе с ls-орбиталями атомов водорода. Тогда подам четыре вырожденные связывающие орбитали четырех Йзей С—Н (став) и четыре вырожденные антисвязывающие Читали (о*сн):

\ "~""^ ) Os

Рис. 2.19. Диаграмма орбитального взаимодействия для молекулы метана

При построении этой диаграммы используется правило, согласно которому взаимодействовать могут только орбитали одинаковой симметрии. Например, орбиталь 2s атома углерода (без узлов) может комбинироваться лишь с групповой орбиталью антисеяэывание

На рис. 2.19 справа приведены графические изображения восьми орбиталей метана, полученные путем такого подбора по симметрии пар взаимодействующих орбиталей. В соответствии с узловыми свойствами орбиталей метан должен иметь одну сильно связывающую орбиталь сг-типа (i|>i), три вырожденные, менее сильно связывающие орбитали л-симметрии Jip2, фз и нь О

^Локализованной зр3-модели орбитали метана выглядят следу-Тиим образом.

|>Четыре связывающие орбитали равной энергии:

А А / >С

: Четыре антисвязывающие орбитали равной энергии:А

I этой модели следует, что метан должен иметь один потенци-\ ионизации, хотя на самом деле их два (см. гл. 1, разд. 1.9). леднее хорошо согласуется с делокализованной каноничес-моделью (см. рис. 2.19). Чтобы гибриднзованную модель вести в соответствие с этими данными, поступают следую-образом: четыре яр3-гибридные орбитали атома углерода

152

153

симметризуют в соответствии с требованиями точечной группы симметрии тетраэдра Т^. В результате получают четыре сим-метризованные орбитали центрального атома углерода, которые комбинируют с четырьмя групповыми орбиталями тетраэдрического ансамбля Н4 (рис. 2.20).

'Р ^ fk Л

\Жг j- *f^-А

\ 2>3>Ч/

симметризоданные \ /

гибридные \ II /

орбитали

^Вторым важным фактором является увеличение размеров ртрального атома. Чем больше атомный радиус, тем дальше

тоят друг от друга атомы водорода, т. е. тем больше размегрупповой орбитали Н4. Это понижает энергию орбитали <р<, как в ней все взаимодействия между соседними атомами дорода антисвязывающие. Эффект заметен в случае плоскосилана SiH4, в котором пустые d-орбитали кремния еще ле-*т достаточно высоко и в связывании практически не участот.

['Орбиталь t|n (рис. 2.20) имеет более низкую энергию, чем врожденные орбитали фг, г|)з и t|u, поскольку у нее нет узлов, ^следовательно, с нее труднее удалить электрон.

1.5-2. ОРБИТАЛИ ФРАГМЕНТОВ МОЛЕКУЛ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Для построения молекулярных орбиталей этана, этилена, |етилена и других более крупных молекул проще всего восполь-ваться методом «небольших строительных блоков». В самом ле, этан является соединением двух фрагментов СНз, этилен Ьстоит из двух фрагментов СН2, а ацетилен — из двух фраг-ентов СН. Пирамидальный ансамбль Нз получается путем уда-ния одного из атомов водорода из вершины тетраэдрическо-- ансамбля Н4:

п

Рис. 2.20. Делокализованные гибридные орбитали молекулы метана

Как отмечалось выше, плоский метан нестабилен потому, что групповая орбиталь i|>4 не участвует в связывании. Если бы эта орбиталь сильно возмущалась, то ее нижний возмущенный уровень мог бы уйти ниже уровня орбитали рг и тогда в связывании четырех атомов углерода участвовало бы уже не 6, а 8 электронов. Это возможно в аналогах метана АН4, в которых центральный атом А имеет доступные (т. е. относительно низко лежащие) d-орбитали, так как симметрия d-орбиталей (два угловых узла) как

страница 56
< 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
боксы для ответственного хранения мебели
дисковые тормоза на ваз 2110 задние с тросиковым ручником
поднос для шашлыка с подогревом
рамка для автомобильного номера

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)