ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О волномеханпческнх теориях химической связи из "Структуры неорганических веществ" Волномеханические теории химической связи в первую очередь занимались двуатомными, а затем многоатомными молекулами. Образование же кристалла, как проблема расчёта очень сложной системы, стало предметом всесторонних исследований значительно позже. [c.188] Как известно, волновая механика создала три теории химическо11 связи, из коих первые две весьма близки друг к другу. [c.188] Однако интерпретация такого простого примера, как молекула Н+, где связь осуществляется одним электроном, оказалась для этой теории затруднительной. Теория натолкнулась на ряд других трудностей, на которых мы здесь останавливаться не будем. [c.188] Но декомпенсация спинов (возбу ждение атомов этих элементов) облегчается том, что у них есть незанятые близлежащие р-уровни (таблица 28). [c.189] С переходом к элементам N — N0 (см. таблицу 28) картина становится иной. Ни одного свободного / -уровня у этих атомов нет. Чтобы декомпен-сировать спины 28-электронов, их надо перевести на высоко лежащий 3.5-уровень. Эта операция оказывается очень невыгодной с энергетической стороны, вследствие чего согласно теории Лондона N—трёхвалентен, О— двухвалентен, Р — одновалентен в соответствии с количеством холостых электронов. Однако с переходом к ряду Р —(Л положение меняется вследствие большей близости 45-и 3/)-уровней. В результате элементы ряда Р —(Л осуществляют более высокую валентность, чем 3, соответственно 2 п 1, например, атом 8 в ЗР,.— шестивалентен. [c.189] Изучая взаимодействие атомов, рассматриваемая теория приняла по внимание прост[тнственное распределение зарядов (обусловленное валентными электронами и определяемое квадратом их волновых функций). [c.189] Исследуя пространственное распределение электронной плотности разных валентных уровней ( орбит ) и величину квантового резонанса (с.м. 90) в различных условиях, особенно в случае совпадания ( перекрывания ) областей наиболее вероятного распределения электронов реагирующих атомов (или, как говорят коротко, перекрывания орбит ), теория привела к выводу Та из двух орбит атома, которая может больше нерекрываться с орбитой другого атома, будет образовывать более сильную связь. Более того, связь, образованная данной орбитой, будет стремиться расположиться в том направлении, в котором будет сосредоточиваться орбита . [c.189] В общем многие исследователи считали в 1937 — 1938 гг. нормальными для HjO, NHj, LO и т. п. молекул углы 90 , а наблюдаемые большие значения (близкие к 109°) объясняли взаимным стерическнм отталкиванием протонов и других атомов. [c.190] В 1937 г. Стюарт, опираясь на модель Паулинга, писал [16] 110° угол атома кислорода (в молеку.ле воды и т. п.—Б. О.) не является нормальным углом, требуемым теорией, но углом, который чаще устанавливается, т. е. средним практическим значением . [c.190] Теория Паулинга также натолкнулась на затруднения в случаях, когда связь обусловливается непарным электроном, или если связывающие электроны принадлежат одному из атомов (донор). [c.190] Так как молекулярные орбиты, занимаемые валентными электронами атома, играют основную роль в решении вопроса об устойчивости моле-1 улы, то разделение валентных электронов на связывающие и разрыхляющие представило большой интерес непосредственно для неорганической химии. [c.190] В результате, например, атом углерода может осуществить либо четыре а-связи (а ) под углом 109°28 (направленные к вершине тетраэдра) (рис. 129), либо три а-связи под углом 120° и одну перпендикулярную 1г-связь 1(0 ) (этилен, рис. 130), либо две о-связи под углом 180° и две 1Т-СВЯЗИ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (а тг ) (ацетилен, рис. 131). Реакционная способность, например, ацетилена объясняется в этом свете не напряжённостью связей, но меньшей прочностью тт-связей. [c.191] Схема связей СО2 показана на рис. 132. Аллен имеет распределение связей, соответствующее не рис. 133, а (классическая модель), а рис. 133, 6. [c.191] Таким образом, с этой точки зрения в случае кратных связей, например, атом углерода не является тетраэдрическим, как это раньше предполагалось в органической химии и стереохимических представлениях Вант-Гоффа. [c.191] Теперь перейдём к вопросу о характере возникающих связей. [c.192] В действительности, даже в случае таких молекул, как Н , величина Сг хотя и очень мала, но отлична от нуля. [c.192] Вернуться к основной статье