Химическая связь в курсе неорганической химии (Метод молекулярных орбиталей). Гончаров Е.Г - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
è
ψ
Â
, ïîýòîìó âàëåíòíûå ýëåêòðîíû ïåðåõîäÿò íà ìîëåêóëÿðíóþ îðáèòàëü
ψ
1
, ÷òî ðàâíîñèëüíî îáðàçîâàíèþ õèìè÷åñêîé ñâÿçè. Èìåííî ïîýòîìó äàí-
íàÿ ìîëåêóëÿðíàÿ îðáèòàëü íàçûâàåòñÿ ñâÿçûâàþùåé*. Íàîáîðîò, ýíåðãèÿ
ìîëåêóëÿðíîé îðáèòàëè
ψ
2
âûøå ýíåðãèè àòîìíûõ îðáèòàëåé è ðàçìåùåíèå
ýëåêòðîíîâ íà íåé òðåáóåò çàòðàòû ýíåðãèè, ïîýòîìó ýòà ìîëåêóëÿðíàÿ îðáè-
òàëü íàçûâàåòñÿ àíòèñâÿçûâàþùåé èëè ðàçðûõëÿþùåé.
Íå î÷åíü ñëîæíûå ðàñ÷åòû ïî ìåòîäó ËÊÀÎ ïðèâîäÿò ê çíà÷åíèþ
12
1
CC
2
==
, ïîñëå ÷åãî äëÿ ñâÿçûâàþùåé
σ
è ðàçðûõëÿþùåé
σ
*- ìî-
ëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé ïîëó÷àåì:
AB
1
(1S 1S )
2
σ= +
è
AB
1
* (1S 1S )
2
σ= −
.
Íà ðèñ.2 ïîêàçàíî ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ñâÿçûâàþùåé (à) è ðàç-
ðûõëÿþùåé (á) îðáèòàëè. Çàøòðèõîâàííûå ÷àñòè îðáèòàëåé ñîîòâåòñòâó-
þò ïîëîæèòåëüíîìó çíàêó, íåçàøòðèõîâàííûå îòðèöàòåëüíîìó. ßäðà
ïîêàçàíû ÷åðíûìè òî÷êàìè.
Íà ðèñ.3 ïîêàçàíà ýíåðãåòè÷åñêàÿ äèàãðàììà îáðàçîâàíèÿ ìîëåêóëÿð-
íûõ îðáèòàëåé èç àòîìíûõ îðáèòàëåé.
Êîììåíòàðèè ê ðèñ.2 è 3 ñâîäÿòñÿ ê ñëåäóþùåìó:
â ñâÿçûâàþùåé ìîëåêóëÿðíîé îðáèòàëè (ðèñ.2à) îòðèöàòåëüíûé çàðÿä
ñêîíöåíòðèðîâàí ïðåèìóùåñòâåííî â îáëàñòè ìåæäó äâóìÿ ÿäðàìè, ÷òî
ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ èõ ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî îòòàëêèâàíèÿ. Íàèáîëåå
âàæíîé ÷åðòîé ðàçðûõëÿþùåé îðáèòàëè (ðèñ.2á) ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå óçëî-
âîé ïëîñêîñòè, ïðîõîäÿùåé ìåæäó ÿäðàìè, ãäå âåðîÿòíîñòü îáíàðóæåíèÿ
ýëåêòðîíà â ëþáîé òî÷êå ðàâíà íóëþ. Ïðè çàïîëíåíèè ýòîé îðáèòàëè
ýëåêòðîíàìè ïðîèñõîäèò óâåëè÷åíèå îòòàëêèâàíèÿ ìåæäó ÿäðàìè.
Íåñêîëüêî ñëîâ îòíîñèòåëüíî ñèììåòðèè ìîëåêóëÿðíûõ îðáèòàëåé.
Îáå îíè (
σ
è
σ
∗) ñèììåòðè÷íû îòíîñèòåëüíî ïîâîðîòà âîêðóã îñè, ïðî-
õîäÿùåé ÷åðåç ÿäðà, íà 180
0
(èëè íà ëþáîé äðóãîé óãîë âðàùåíèå íå
âëèÿåò íà çíàê îðáèòàëè);
σ
∗-ðàçðûõëÿþùàÿ îðáèòàëü îòëè÷àåòñÿ îò
σ
-ñâÿçûâàþùåé òåì, ÷òî îíà àíòèñèììåòðè÷íà îòíîñèòåëüíî îòðàæåíèÿ
â çåðêàëå, ïîñòàâëåííîì íà ïîëîâèíå ðàññòîÿíèÿ ìåæäó ÿäðàìè, ò.ê. ïðè
ýòîì çíàê ìåíÿåòñÿ íà îáðàòíûé.
* Â çàðóáåæíîé ëèòåðàòóðå ñâÿçûâàþùóþ ìîëåêóëÿðíóþ îðáèòàëü îáîçíà-
÷àþò
ψ
b
, ãäå èíäåêñ b îò àíãëèéñêîãî ñëîâà bonding ñâÿçûâàíèå; ñîîòâåò-
ñòâåííî ðàçðûõëÿþùàÿ ìîëåêóëÿðíàÿ îðáèòàëü îáîçíà÷àåòñÿ
ψ
a
, ãäå èí-
äåêñ a  îò ñëîâà antibonding (àíòèñâÿçûâàþùàÿ).
� ψ �����������������������������������������������������������������
ψ 1, �����������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
��������������������� ψ 2 �������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������
    �����������������������������������������������������������
            1
C1 =C2 = , ��������������������������� σ ���������������� σ ������
             2
������������������������������
                       1                    1
                  σ = (1SA +1SB ) �� σ* = (1SA −1SB ) .
                        2                    2
    ������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������
�������������������������
    �����������������������������������������������������������������
�����������������������������������
    ����������������������������������������������
�� ������������������������������������������� �������������� �����
�����������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������
    �������������������������������������������������������������
������� ( σ �� σ ∗) ��������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������� ��� ����� ����������� σ ∗�������������� ��������� ����������� ��
σ ����������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
�������������������������������
*������������������������������������������������������������������
����� ψ b, ������������������������������������������������������������������
�������� ������������� ������������� ��������� ������������� ψ a, ���� ���
������������������������������������������������

                                                                           �

Страницы