Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћетод молекул€рных орбиталей




 

ћетод ћќ €вл€етс€ более совершенным методом описани€ строени€ молекул. ≈сли метод ¬— позвол€ет судить о направленности строени€ молекул, определ€ет форму молекулы или иона, то метод ћќ дает более полную информацию о строении, указывает на прочность св€зи, возможность существовани€ молекулы, магнитные свойства вещества.

¬ основе этого метода лежит представление о том, что все электроны данной молекулы или иона (как и в атоме) распредел€ютс€ по соответствующим молекул€рным орбитал€м. ѕо аналогии с атомными s-, p-, d-, f- орбитал€ми, молекул€рные орбитали обозначаютс€ греческими буквами s-, p-, d-, j-, Е.

ќписать молекулу по теории ћќ Ц это значит определить ее орбитали, их энергию и вы€снить характер распределени€ электронов по орбитал€м в пор€дке возрастани€ их энергии. ќбразование молекул€рных орбиталей можно представить как результат сложени€ и вычитани€ взаимодействующих атомных орбиталей. ћетод ћќ основан на следующих правилах:

1. ѕри сближении атомов до рассто€ни€ химических св€зей, из атомных орбиталей (јќ) образуютс€ молекул€рные, число полученных молекул€рных орбиталей равно числу исходных атомных.

2. ѕерекрываютс€ атомные орбитали, близкие по энергии. ¬ результате перекрывани€ двух атомных орбиталей образуютс€ две молекул€рные. ќдна из них имеет меньшую энергию по сравнению с исходными атомными и называетс€ св€зывающей, а втора€ молекул€рна€ орбиталь обладает большей энергией, чем исходные атомные орбитали, и называетс€ разрыхл€ющей.

 

3. ѕри перекрывании атомных орбиталей возможно образование и s -св€зи (перекрывание по оси химической св€зи), и p- св€зи (перекрывание по обе стороны от оси химической св€зи).

 

5. Ќа одной молекул€рной орбитали (как, впрочем, и атомной) возможно нахождение не более двух электронов (принцип ѕаули).

6. Ёлектроны занимают молекул€рную орбиталь с наименьшей энергией (принцип наименьшей энергии).

7. «аполнение орбиталей вырожденных (с одинаковой энергией) происходит последовательно по одному электрону на каждую из них.

 

 
 

—хема образовани€ и форма данных молекул€рных орбиталей с учЄтом изложенного выше представлена на рис.3.7:

¬ силу осевой симметрии обеих молекул€рных орбиталей относительно линии, св€зывающей €дра атомов, это σ-орбитали. ¬ общем случае обозначение ћќ, кроме типа св€зи (σ-, π-, δ-) содержит также указание на их характер (св€зывающие, разрыхл€ющие, несв€зывающие) и вид исходных јќ: например, и или σs и (звЄздочка указывает на возбуждЄнное состо€ние).

 

 
 

–езультаты линейной комбинации исходных јќ в методе ћќ нагл€днее демонстрировать в виде энергетической диаграммы. ƒл€ рассмотренного выше случа€ энергетическа€ диаграмма представлена на рис.3.6.

«аполнение молекул€рных орбиталей электронами подчин€етс€ тем же основным принципам, что и атомных орбиталей. ¬ соответствии с этим энергетическа€ диаграмма молекулы водорода будет выгл€деть так, как представлено на рис.3.7.:

 
 

¬ нормальном состо€нии молекулы водорода оба еЄ электрона согласно принципу минимума энергии занимают наиболее низкую орбиталь и согласно принципу ѕаули имеют противоположные спины. “аким образом, Ємкость ћќ так же, как и јќ составл€ет два электрона. —уммарный спин при этом равен нулю, т.е. молекула должна быть диамагнитной, что и наблюдаетс€ в действительности.

»зучение молекул€рных спектров дву€дерных молекул образованных элементами начала 2-ого периода вплоть до азота N2 дало следующий пор€док следовани€ ћќ:

σ1s < σ1s* < σ2s < σ2s* < πy = πz < σx < πy* = πz* < σx* (11)

 
 

ƒругим характерным примером, который обычно используют дл€ того, чтобы продемонстрировать дополнительные возможности метода ћќ, недоступные ћ¬—, €вл€етс€ описание строени€ молекул€рного кислорода ќ2. “ак, например, при совпадении данных обоих методов о двукратности св€зи в молекуле кислорода метод ¬— не позвол€ет предсказывать магнитные свойства, согласно ему данна€ молекула диамагнитна, т.к. все электроны спарены:

¬ действительности молекул€рный кислород парамагнитен. ћетод ћќ позвол€ет объ€снить это, как видно из рис. 14, наличием двух неспаренных электронов на π-разрыхл€ющих орбитал€х (πy* и πz*).

 

 
 

ѕор€док св€зи (кратность св€зи) оцениваетс€ полуразностью числа св€зывающих и разрыхл€ющих электронов:

е - (св€з.) Ц е - (разр.)

ѕор€док св€зи = ЧЧЧЧЧЧЧ;

 

где:

е - (св€з.) - число св€зывающих электронов;

е - (разр.) Ц число разрыхл€ющих электронов.

 

’арактер распределени€ электронов по молекул€рным орбитал€м позвол€ет объ€снить магнитные свойства молекул. ѕо магнитным свойствам различают парамагнитные (обладают собственным магнитным полем) и диамагнитные вещества (не обладают собственным магнитным полем). ѕарамагнитными считаютс€ те молекулы или ионы, у которых имеютс€ непарные электроны на молекул€рных орбитал€х (ћќ), у диамагнитных Ц все электроны парные.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 532 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент всегда отча€нный романтик! ’оть может сдать на двойку романтизм. © Ёдуард ј. јсадов
==> читать все изречени€...

1545 - | 1333 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.