ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ковалентная связь. Простые молекулярные орбитали из "Теоретические основы неорганической химии" При сближении двух атомов водорода вследствие электростатического притяжения ядрами оба электрона стремятся проникнуть в межъядерную область. На это проникновение влияет корреляция электронов если оба электрона имеют одинаковые спины, то и корреляция спинов, и корреляция зарядов будут стремиться держать электроны на расстоянии, и поэтому вероятность того, что оба электрона будут находиться одновременно между ядрами, мала и не будет никакого межатомного притяжения. С другой стороны, если у электронов противоположные спины, то корреляция спинов, ведущая к сближению электронов, преодолеет в некоторой степени их взаимное отталкивание (корреляцию зарядов) и оба электрона смогут находиться в пространстве между ядрами, что приведет к появлению межатомной силы притяжения, или силы сцепления, которая называется ковалентной связью. [c.37] Соответствующие граничные поверхности приведены на рис. 2.1. [c.38] и фА обладают цилиндрической симметрией относительно оси, проходящей через центры ядер. Про такие молеку пярные орбитали говорят, что они имеют а-симметрию. [c.39] Таким образом, фв представляет собой связывающую молекулярную орбиталь а-симметрии, образованную линейной комбинацией атомных ls-орбиталей она обозначается als. фа представляет собой аналогичную разрыхляющую орбиталь, которая обозначается a ls. [c.39] Поэтому молекуле водорода в основном состоянии отвечает конфигурация als . Аналогично конфигурацией молекулярного иона гелия Нбз , который, как известно, существует в разрядной трубке, в основном состоянии является ois a ls. Однако. для двухатомной молекулы гелия Нег потребовалась бы конфигурация als a ls с равным числом электронов на связывающей орбитали с низкой энергией и на разрыхляющей орбитали с высокой энергией, в результате чего не оказывается выигрыша в энергии и поэтому стабильной молекулы не образуется. [c.39] Молекулярные Яу2р- и л 2/ -орбитали аналогичны, но повернуты на 90°. Таким образом, и л2р- и я 2р-орбитали дважды вырождены. [c.40] Здесь символ КК относится к несвязывающим электронам низкой энергии на атомных 15-орбиталях, которые остаются при отдельных атомах. Хотя на молекулярных орбиталях, которые простираются на оба ядра, находится четырнадцать электронов, фактически связь Р—Р можно рассматривать как одинарную а-связь, обусловленную электронами на молекулярных а2р-ор-биталях, так как все другие электроны на связывающих молекулярных орбиталях компенсированы электронами на соответствующих разрыхляющих орбиталях. [c.41] Связь О—О можно считать двойной связью одна а-связь и одна я-связь. Новое здесь в том, что на две вырожденные молекулярные у2р- и л 2р-орбитали должно пойти лишь два электрона в соответствии с правилом Хунда на каждую орбиталь пойдет по одному электрону, так что конфигурация молекулы кислорода в основном состоянии включает два неспаренных электрона. В результате этого молекула должна быть парамагнитной (разд. 6.9), что подтверждено экспериментально. [c.42] Связывающая молекулярная орбиталь в НР. [c.42] В этом случае с ф и значение коэффициента нужно рассчитать, найдя такое распределение, которое уменьшает энергию системы до минимума (такая операция называется вариационным методом вычисления коэффициентов). Таким методом найдено, что с2 больше единицы сам коэффициент с может иметь как положительное, так и отрицательное значения, как и в предыдущих случаях, соответствуя разрыхляющей и связывающей молекулярным орбиталям. Связывающая молекулярная орбиталь приведена на рис. 2.4. Из того, что с2 1, следует, что связывающие электроны сдвинуты в сторону фтора, так что полярность связи и дипольный момент (разд. 3.7) автоматически учитываются при расчете ф. [c.42] Здесь К обозначает несвязывающие электроны на 15-орбитали атома фтора. Связывающая орбиталь ха (о-симметрии относительно межъядерной оси х) является единственной молекуляр ной орбиталью, остальные электроны в виде неподеленных пар находятся на орбиталях атома фтора. [c.43] Вернуться к основной статье