Химическая связь в курсе неорганической химии (Метод молекулярных орбиталей). Гончаров Е.Г - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
îòâåòñòâóþùàÿ ñõåìà îáðàçîâàíèÿ ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé, ïîñòðîåíèå
êîòîðîé ïðèíöèïèàëüíî íå îòëè÷àåòñÿ îò ïðèâåäåííîé íà ðèñ.9.  ñîîò-
âåòñòâèè ñ ïðàâèëîì Ãóíäà ïîñëåäíèå äâà âàëåíòíûõ ýëåêòðîíà (èç äâå-
íàäöàòè ýëåêòðîíîâ â äâóõ àòîìíûõ îðáèòàëÿõ êèñëîðîäà) ðàçìåùàþòñÿ
ïî îäíîìó â äâóõ
π
∗−ðàçðûõëÿþùèõ îðáèòàëÿõ (
π
∗(2p
y
) è
π
∗(2p
z
)).Ýòî
è ñîîòâåòñòâóåò ïàðàìàãíèòíûì ñâîéñòâàì êèñëîðîäà.
Ýëåêòðîííàÿ êîíôèãóðàöèÿ ìîëåêóëû êèñëîðîäà ìîæåò áûòü çà-
ïèñàíà òàê:
σ
(2s)
2
σ
∗(2s)
2
σ
(2p
x
)
2
π
(2p
y
)
2
π
(2p
z
)
2
π
∗(2p
y
)
1
∗(2p
z
)
1
. Ïîðÿ-
äîê ñâÿçè =(8-4)/2=2.
Âçàèìîäåéñòâèå
σσ
σσ
σ è
ππ
ππ
π ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé
Êàê ñëåäóåò èç êîíöåïöèè ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé, ïîñòðîåíèå èõ
îñíîâàíî íà ñìåøèâàíèè (ëèíåéíîé êîìáèíàöèè) àòîìíûõ îðáèòàëåé. È
ýòî îñóùåñòâèìî ïðè óñëîâèè èõ îäèíàêîâîé ñèììåòðèè è áëèçêîé ýíåð-
ãèè. Âîçìîæíî òàêæå ïðåäïîëîæèòü, ÷òî è ñàìè ìîëåêóëÿðíûå îðáèòàëè
ïðè òåõ æå óñëîâèÿõ (ñèììåòðèè è ýíåðãèè) ìîãóò âçàèìîäåéñòâîâàòü ìåæ-
äó ñîáîé, ïðè÷åì ýòî âçàèìîäåéñòâèå (ñìåøèâàíèå) ìîæåò ïðèâåñòè ê èç-
ìåíåíèþ èõ ýíåðãåòè÷åñêîãî ðàñïîëîæåíèÿ.
Èçâåñòíî, ÷òî äëÿ ëåãêèõ ýëåìåíòîâ íà÷àëà âòîðîãî ïåðèîäà s- è
p-àòîìíûå îðáèòàëè áëèçêè ïî ýíåðãèè (íàïðèìåð, ðàçíèöà äëÿ áîðà -
550 êäæ/ìîëü), òîãäà êàê äëÿ ýëåìåíòîâ êîíöà ïåðèîäà ýòî ðàçëè÷èå â
ýíåðãèè ðåçêî óâåëè÷èâàåòñÿ (2100 êäæ/ìîëü äëÿ ôòîðà). Ïîýòîìó è îáðà-
çîâàâøèåñÿ èç àòîìíûõ îðáèòàëåé ëåãêèõ ýëåìåíòîâ ìîëåêóëÿðíûå îð-
áèòàëè òàêæå îêàçûâàþòñÿ áëèçêè ìåæäó ñîáîé ïî ýíåðãèè. Â òàêîì ñëó-
÷àå (ïðè óñëîâèè îäèíàêîâîé ñèììåòðèè) îíè òàêæå ìîãóò ñìåøèâàòüñÿ
ìåæäó ñîáîé. Â ðåçóëüòàòå îíè êàê áû «ðàçúåçæàþòñÿ» äðóã îò äðóãà ïî
ýíåðãèè. Íà ðèñ.11 ïîêàçàíû ðåçóëüòàòû ñìåøèâàíèÿ
σ
(2s) è
σ
(2p) ñ
îäíîé ñòîðîíû, à òàêæå
σ
∗(2s) è
σ
∗(2p) – ñ äðóãîé. Â ðåçóëüòàòå òàêîãî
âçàèìîäåéñòâèÿ ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé ìåæäó ñîáîé
σ
(2p) îðáèòàëü
ðàñïîëàãàåòñÿ âûøå
π
(2p) îðáèòàëè. Íàïîìíèì, ÷òî ýòî ñïðàâåäëèâî äëÿ
ýëåìåíòîâ íà÷àëà âòîðîãî ïåðèîäà (B, C, N). Ñìåøèâàíèå ìîëåêóëÿðíûõ
îðáèòàëåé ýëåìåíòîâ, ëåæàùèõ ïðàâåå, òàêæå ïðîèñõîäèò, íî âñëåäñòâèå
áîëüøåé ðàçíèöû â ýíåðãèÿõ îíî ìåíåå çíà÷èòåëüíî è ýòîò ïðîöåññ íå
ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ýíåðãåòè÷åñêîãî ïîëîæåíèÿ
σ
(2p) è
π
(2p) îðáè-
òàëåé (ïî-ïðåæíåìó
σ
(2p) îðáèòàëü ëåæèò íèæå
π
(2p) îðáèòàëè, êàê ïî-
êàçàíî íà ðèñ.9 è 10.
������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
���������������� π ∗−�����������������������( π ∗(2�y) �� π ∗(2pz)).���
��������������������������������������������������
   ������������ ������������� ��������� ���������� ������ ����� ���
������������ σ (2�)2 σ ∗(2�)2 σ (2px)2 π (2�y)2 π (2pz)2 π ∗(2�y)1∗(2�z)1. �����
��������� =(8-4)/2=2.

                              ���������������������
                          σ���π
           ���������������σ

   ��������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
����������������������������������������
   ���������� ���� ���� ������� ���������� ������� �������� �������� ��� �
������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������� σ (2�) � σ (2�) � �
���������������������� σ ∗(2�) � σ ∗(2p) – �����������������������������
������������������������������������������������� σ (2�) ��������
������������������ π (2p) �������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������� σ (2�) � π (2p) �����
������������������ σ (2�) ������������������� π (2p) �����������������
���������������������

                                                                             ��

Страницы