Химия. Лобачева Г.К. - 33 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

— 33 —
Àíàëèç êâàíòîìåõàíè÷åñêîé çàäà÷è âçàèìîäåéñòâèÿ äâóõ
àòîìîâ âîäîðîäà ïîêàçûâàåò, ÷òî îñóùåñòâëåíèå êîâàëåíòíîé
ñâÿçè âîçìîæíî ëèøü â ñëó÷àå àíòèïàðàëëåëüíûõ ñïèíîâ íåïàð-
íûõ ýëåêòðîíîâ, ïðèíàäëåæàùèõ ðàçëè÷íûì àòîìàì. Ïðè ïàðàë-
ëåëüíûõ ñïèíàõ ýëåêòðîíîâ àòîìû íå ïðèòÿãèâàþòñÿ, à îòòàëêè-
âàþòñÿ; êîâàëåíòíàÿ ñâÿçü íå îñóùåñòâëÿåòñÿ. Ñîåäèíèòüñÿ â ìî-
ëåêóëó âîäîðîäà ìîãóò òîëüêî äâà àòîìà ñ àíòèïàðàëëåëüíûìè
ñïèíàìè íåïàðíûõ ýëåêòðîíîâ, òàê êàê âàëåíòíîñòü âîäîðîäà
ðàâíà åäèíèöå.
Âàëåíòíîñòü óãëåðîäà ïî îòíîøåíèþ ê âîäîðîäó ðàâíà 4, è
àòîì óãëåðîäà ìîæåò ïðèñîåäèíèòü ìàêñèìàëüíî 4 àòîìà âîäîðî-
äà, íàñûùàÿ ïîëíîñòüþ ñâîè âàëåíòíîñòè.
Âîçáóæäåíèå ýëåêòðîíà âîçìîæíî, åñëè â äàííîì óðîâíå
èìåþòñÿ íåçàíÿòûå ýíåðãåòè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ. Âîçáóæäåíèå òðå-
áóåò çàòðàòû ýíåðãèè è íå âñåãäà îñóùåñòâèìî.
Âîçáóæäåíèå ýëåêòðîíà äîñòèãàåòñÿ ïåðåâîäîì åãî ñ îäíîãî
ïîäóðîâíÿ íà äðóãîé â ïðåäåëàõ îäíîãî è òîãî æå óðîâíÿ çà ñ÷åò
çàòðàòû ýíåðãèè èçâíå.
Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè:
Íîðìàëüíîå Âîçáóæäåííîå
ñîñòîÿíèå n = 2 ñîñòîÿíèå
S P S P
Ne
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
Ne
↑↓
↓↑
↑↓ ↓↑
Вал. = 0
F
↑↓ ↑↓ ↑↓
F
↑↓
↑↓
↑↓
Вал.= 1
O
↑↓
↑↓
O
↑↓
↑↓
Вал. = 2
N
↑↓
N
↑↓
Вал. = 5,3
C
↑↓
s
2
p
2
sp
3
C
Вал. = 2,4
B
↑↓
s
2
p sp
2
B
Вал. = 1,3
Be
↑↓
s
2
sp
Be
Вал. = 1,2
Li
Li
Вал. = 1
Ýëåêòðîííûå è õèìè÷åñêèå àíàëîãè F è Ñl:
Àòîì ôòîðà Àòîì õëîðà
     Àíàëèç êâàíòîìåõàíè÷åñêîé çàäà÷è âçàèìîäåéñòâèÿ äâóõ
àòîìîâ âîäîðîäà ïîêàçûâàåò, ÷òî îñóùåñòâëåíèå êîâàëåíòíîé
ñâÿçè âîçìîæíî ëèøü â ñëó÷àå àíòèïàðàëëåëüíûõ ñïèíîâ íåïàð-
íûõ ýëåêòðîíîâ, ïðèíàäëåæàùèõ ðàçëè÷íûì àòîìàì. Ïðè ïàðàë-
ëåëüíûõ ñïèíàõ ýëåêòðîíîâ àòîìû íå ïðèòÿãèâàþòñÿ, à îòòàëêè-
âàþòñÿ; êîâàëåíòíàÿ ñâÿçü íå îñóùåñòâëÿåòñÿ. Ñîåäèíèòüñÿ â ìî-
ëåêóëó âîäîðîäà ìîãóò òîëüêî äâà àòîìà ñ àíòèïàðàëëåëüíûìè
ñïèíàìè íåïàðíûõ ýëåêòðîíîâ, òàê êàê âàëåíòíîñòü âîäîðîäà
ðàâíà åäèíèöå.
     Âàëåíòíîñòü óãëåðîäà ïî îòíîøåíèþ ê âîäîðîäó ðàâíà 4, è
àòîì óãëåðîäà ìîæåò ïðèñîåäèíèòü ìàêñèìàëüíî 4 àòîìà âîäîðî-
äà, íàñûùàÿ ïîëíîñòüþ ñâîè âàëåíòíîñòè.
     Âîçáóæäåíèå ýëåêòðîíà âîçìîæíî, åñëè â äàííîì óðîâíå
èìåþòñÿ íåçàíÿòûå ýíåðãåòè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ. Âîçáóæäåíèå òðå-
áóåò çàòðàòû ýíåðãèè è íå âñåãäà îñóùåñòâèìî.
     Âîçáóæäåíèå ýëåêòðîíà äîñòèãàåòñÿ ïåðåâîäîì åãî ñ îäíîãî
ïîäóðîâíÿ íà äðóãîé â ïðåäåëàõ îäíîãî è òîãî æå óðîâíÿ çà ñ÷åò
çàòðàòû ýíåðãèè èçâíå.
                 Ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè:
     Íîðìàëüíîå                            Âîçáóæäåííîå
      ñîñòîÿíèå             n=2             ñîñòîÿíèå

     S        P                            S       P
Ne   ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓                      Ne   ↑↓ ↓↑ ↑↓ ↓↑ Вал. = 0
F    ↑↓ ↑↓ ↑↓     ↑                   F    ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ Вал.= 1

O    ↑↓ ↑↓ ↑      ↑                   O    ↑↓ ↑↓ ↑     ↑   Вал. = 2
N    ↑↓   ↑   ↑   ↑                   N    ↑↓ ↑    ↑   ↑   Вал. = 5,3
C    ↑↓   ↑   ↑       s p → sp
                      2 2        3
                                      C    ↑   ↑   ↑   ↑   Вал. = 2,4
B    ↑↓   ↑           s p → sp
                      2        2      B    ↑   ↑   ↑       Вал. = 1,3
Be   ↑↓               s → sp
                      2
                                      Be   ↑   ↑           Вал. = 1,2
Li   ↑                                Li   ↑               Вал. = 1

        Ýëåêòðîííûå è õèìè÷åñêèå àíàëîãè F è Ñl:
 Àòîì ôòîðà               Àòîì õëîðà




                                 — 33 —