Отталкивание между электронами

Для двухэлектронной системы, такой, как атом гелия в состоянии электроны в синглетном состоянии (спины антипараллель-ны) имеют тенденцию к совместному стягиванию, тогда как в триплетном состоянии (спины параллельны) наблюдается об-ратное Этот факт является не результатом действия сил отталкивания между электронами, а следствием требуемого вида волновой функции, учитывающей принцип неразличимости электронов. Для атома гелия, в котором электроны находятся на ненаправленных ч-орбиталях, пространственное распределение электронов следующее для симметричного, или синглеттюго состояния наиболее вероятны три конфигурации — две, в которых один электрон находится ближе, а другой дальше от ядра, и третья, в которой оба электрона находятся одновременно одинаково близко от ядра для антисимметричного, или триплетного состояния наибольшую вероятность имеют только две конфигурации — один электрон находится ближе, а другой дальше от ядра. Так как з-орбитали не содержат угловой зависимости, электронная корреляция (корреляция между положениями электронов) будет только радиальной. Сточки зрения стереохимии интересны волновые функции, которые включают угловую зависимость. В связи с этим ниже более детально будет рассмотрен атом гелия в состоянии з -2р1. [c.201]

Следует подчеркнуть, что действие принципа Паули совершенно отлично и независимо от электростатического отталкивания между электронами. Для электронов с одинаковыми спинами электростатическое отталкивание только усиливает их стремление к взаимному удалению, а для электронов с противоположными спинами это отталкивание препятствует их сближению. Следовательно, возникает определенная корреляция расположения электронов в атоме или молекуле. Различают рис. 1И.4. Возможное расположе,-спиновую корреляцию и корреляцию ние двух электронов на трех р-ор-зарядов. Для простоты считают, что биталях [c.171]

Необходимость учета отталкивания между электронами чрезвычайно усложняет расчет волновых функций и энергетических уровней электронов в многоэлектронных атомах. Поэтому в случае многоэлектронных систем используют различные приближения, среди которых наиболее широко применяется одноэлектронное приближение. [c.39]

Необходимость учета отталкивания между электронами чрезвычайно усложняет расчет волновых функций и энергетических уровней электронов Б многоэлектронных атомах. Поэтому в случае многоэлектронных систем используют различные приближения, среди которых наиболее широко применяется одноэлектронное приближение. В его основе лежит представление о существовании индивидуальных состояний каждого электрона в некотором эффективном поле, создаваемом ядром и всеми остальными электронами. Эти состояния описываются соответствующими одноэлектронными волновыми функциями, из которых может быть сконструирована полная волновая функция многоэлектронной системы. [c.44]

Анализ электронных конфигураций гомонуклеарных молекул показывает, насколько хорошим приближением к реальности служит описание электронной структуры в методе МО ЛКАО. Вместе с тем имеется ряд опытных данных, не объяснимых без учета отталкивания между электронами. [c.82]

Энергия активации 3—один из основных параметров, который характеризует скорость химического взаимодействия. Энергия активации процесса зависит от природы реагирующих веществ. Чем больше энергия активации, тем меньше (при прочих равных условиях) скорость реакции. Энергия активации необходима в основном для ослабления химических связей в исходных веществах и для преодоления отталкивания между электронами, которое возникает при сближении молекул и атомов взаимодействующих веществ и мешает их столкновению. [c.122]

Можно сделать заключение, что характеризует электростатическое отталкивание между электронными облаками (1) и (2). [c.163]

Межмолекулярное притяжение не исчерпывается ориентационными и индукционными взаимодействиями. Известно большое количество веществ, таких, как, например, благородные газы, молекулы которых неполярны и относительно мало поляризуются. И тем не менее эти вещества получены как в жидком, так и в твердом состояниях. Возникновение при этом взаимодействий было впервые объяснено Ф. Лондоном. Он показал, что электростатическое отталкивание между электронами двух каких-либо атомов или молекул уменьшается, если движение электронов происходит таким образом, что они все время оказываются максимально удаленными друг от друга. При таком согласованном движении электронов каждый из атомов [c.66]

Правило 5. Отталкивание между электронными парами заполненного уровня больше, чем между электронами незаполненного уровня. Физически это связано с тем, что электронные пары заполненного уровня занимают все доступное пространство вокруг центрального остова. Искажение таких структур затруднено. [c.112]

Физическая причина такого явления связана с тем, что воздействие отрицательно заряженных лигандов на различные -орбитали неодинаково. Энергия электронов на -орбиталях, расположенных к лигандам ближе, возрастает в больщей степени, чем тех, которые от них более удалены. Увеличение энергии -электронов обусловливается силами отталкивания между электронными облаками -электронов и отрицательно заряженными лигандами. [c.116]

Межмолекулярное притяжение не исчерпывается ориентационными и индукционными взаимодействиями. Известно большое число веществ, таких, как, например, благородные газы, молекулы которых неполярны и относительно мало поляризуются. И тем не менее эти вещества получены как в жидком, так и в твердом состояниях. Возникновение при этом взаимодействий было впервые объяснено Ф. Лондоном. Он показал, что электростатическое отталкивание между электронами двух каких-либо атомов или молекул уменьшается, если движение электронов происходит таКим образом, что они все время оказываются максимально удаленными друг от друга. При таком согласованном движении электронов каждый из атомов можно рассматривать как мгновенный электрический диполь, положительный полюс которого расположен в ядре атома, а отрицательный — в точке нахождения данного электрона. При согласованном движении электронов такие мгновенные диполи ориентируются друг к другу противоположно заряженными концами, в результате чего происходит их электростатическое притяжение. [c.57]

Истинное отталкивание между орбиталями заменяется средним отталкиванием между электронами атомов А и В, удв вычисляются со слэтеровскими i-функциями соответствующих атомов [c.216]

Отталкивание между электронными парами уменьшается в ряду [c.106]

В методе МОХ, где не учитывается отталкивание между электронами на различных МО (так же как и двух электронов на одной), полная энергия есть просто сумма энергий отдельных электронов [c.291]

Орбитали выбирают так, чтобы отталкивание между электронными парами было минимальным. Идея гибридизации в сущности является продуктом синтеза концепций структурной теории с принципами квантовой механики. Квантовая теория не предусмотрела равноценности валентных сил в таких молекулах, как, например, молекула метана ее тетраэдрическая структура тоже не была этой теорией предсказана. Концепция гибридизации разрешила эти затруднения, не войдя в противоречия ни с химией, ни с квантовыми законами. [c.114]

Рассмотрим образование ковалентной химической связи между двумя атомами водорода (Нд и Н ,). При сближении атомов водорода между ними возникают разные виды взаимодействия отталкивание между ядрами, отталкивание между электронами, притяжение каждого из электрона к ядрам. [c.62]

По мере дальнейшего заполнения -орбиталей электронами эффект -сжатия ослабевает из-за накладывающего отталкивания между электронами. На орбитали в состоянии ° (в меньшей мере ) существенно влияет эффект проникающей к ядру пары s , которая, экранируя заряд ядра, стабилизирует состояние -орбитали. С этим связано возрастание атомных радиусов элементов, стоящих в конце периодов (в подгруппах меди и особенно цинка). [c.491]

Когда сталкиваются две быстрые молекулы, их избыточная кинетическая энергия может перейти в потенциальную. Такие молекулы способны преодолеть отталкивание между электронными облаками и близко подойти друг к другу. В результате перекрывания электронных облаков, которое при этом происходит, создаются условия для перераспределения электронов с разрывом старых связей и образованием новых, т. е, для химической реакции (рис. 14.10,6). [c.342]

Для частично заполненных оболочек р-, й-, /-орбиталей суш,е-ствует несколько способов распределения электронов по орбиталям и приписывания спинов этим электронам, удовлетворяю-ш,их принципу Паули. Вследствие отталкивания между электронами пе все эти распределения соответствуют одной и той же энергии. Так, два электрона на одной р-орбитали будут отталкиваться сильнее, чем два электрона на различных р-орбиталях. Таким образом, одна электронная конфигурация может привести к нескольким атомным состояниям, имеющим разные энергии. [c.243]

На рис. 14-13 показана кривая потенциальной энергии для вандерваальсовых взаимодействий между атомами гелия. При межатомных расстояниях, превышающих 3,5 А, в выражении (14-3) преобладает второй член. При большем сближении атомов они сильнее притягиваются друг к другу2 и энергия системы уменьшается. Однако при расстояниях, меньших 3 А, сильное отталкивание между электронными парами превышает лондоновское притяжение, и потенциальная кривая на рис. 14-13 повышается. Равновесие между притяжением и отталкиванием достигается на расстоянии 3 А, и молекула Не—Не оказывается на 76,1 Дж моль более устойчивой, чем два изолированных атома Не. [c.614]

Он характеризует кулоновское отталкивание между электронными плотностями [ / ( )1 , ( ) т,-—плотность в (] электронов и ], находящихся на орбиталях т и г, где т может быть равно или не равно п. Существуют и другие интегралы, которые мы обозначим как Х, , которые имеют нулевое значение, если спгшь электронов спарены, и отличны о г нуля, если спины параллельны. Интегралы К, имеют следующий вид [c.25]

Обычно, когда проводигся исследование ионов переходных металлов, мы имеем дело не с индивидуальными ионами, а ионами, входящими в состав комплексов. Для определения влияния лигандов, входящих в комплексы ионов переходных металлов, на энергии -орбиталей пользуются двумя приближениями кристаллического поля. Электроны иона металла в комплексе отталкиваются друг от друга, отталкиваются они и от электронной плотности основания Льюиса (лиганда). Если отталкивание между электронами металла и электронной плотностью лигандов мало по сравнению с межэлектронным отталкиванием, применяют так называемое приближение слабого поля. Если лиганды — сильные основания Льюиса, отталкивание между электронами металла и электронами лигандов превыщает по величине межэлектронное отталкивание, в этом случае используется приближение сильного поля. [c.71]

В таких случаях надо выходить за рамки приближения самосогласованного поля, т.е. учитывать кулоновское отталкивание между электронами более детально. Об этом принято говорить кж об учете эффектов корреляции. В литературе термин электронные корреляции четко не определен, разные авторы вкладьшают в этот термин разный смысл. Уже в однодетерминаитном приближении движение электронов частично скоррелировано, так как связь (2.74) между РМП-2 и РМП-1 отличается от (2.72) для независимых частиц. Более определенным является термин энергия корреляции , под которым, как правило, понимают разность между точным (экспериментальным) значением энергии и значением (2.60), полученным в приближении Хартри - Фока. Оценки энергии корреляции показывают, что в тех слу-90 [c.90]

Отклонения от правильности геометрических форм могут возникнуть по крайней мере от двух причин. Во-первых, отклонение возможно, если группы, связанные с центральным атомом, не все идентичны. Например, углы НСН в ряду СНдР, СН3С1, СНдВр н СНд равны 110,0 110,3° 110,8° 111,0° соответственно. Все они больше тетраэдрического угла 109,5°, найденного для СН и СХ4 (где X—Р, С1, Вг, I). Однако из этих данных видно, что отклонения от правильной симметрии не очень велики, и далее будет показано, почему это так. Во-вторых, отклонение от правильной симметрии возможно, когда в валентном уровне присутствуют как связывающие, так и неподеленные пары электронов, причем отклонения, возникающие по этой причине, обычно несколько больше. Например, в ряду ЫН4, ЫНз, МН углы НМН монотонно уменьшаются от 109,5° до 104°. Аналогично в изоэлектронном ряду СН4, ННз, ОН2 обнаруживается систематическое уменьшение углов между связями 109,5° 107,3° 104,5° соответственно. В вышеприведенных рядах присутствуют О, 1 и 2 неподеленные электронные пары соответственно, которые в последних двух случаях находятся, вероятно в соответствии с принципом Паули, в вершинах несколько искаженного тетраэдра. Значения углов наводят также на мысль о том, что электроны неподеленных пар значительно сильнее отталкиваются один от другого и от связывающих пар, чем связывающие пары или даже чем связанные атомы. Действительно, Джиллеспи и Ньюхольм нашли, что качественная картина стереохимии значительно улучшается для большинства неорганических молекул при допущении, что электростатическое отталкивание между электронными парами в данном валентном уровне понижается в следующем порядке неподеленная пара — неподеленная пара (L— ) > неподеленная пара — связывающая пара L—В) > связывающая пара — связывающая пара В—В). Это может быть объяснено тем, что неподеленные пары [c.215]

Вышеописанные качественные предсказания, касающиеся структуры ковалентных молекул, несомненно, все верны, и все же теория, с помощью которой они появились, была критически рассмотрена Сэрсеем . В 1958 г. он предложил электростатическую модель для предсказания форм ковалентных молекул и ионов, которая, как было найдено, применима для количественных предсказаний углов между связями " . Сэрсей показал, что энергия общего электростатического отталкивания между электронными йарами в молекулах только что рассмотренных типов почти не зависит от выбора структурных фэрм в случае, когда возможна изомерия. Он также в качестве альтернативы предположил, что большая устойчивость одной структуры по сравнению с другими [c.218]

Рассмотрим образование ковалентной химической связи между двумя атомами водорода (Н и Н ). При сближении атомов водорода между ними возникают разные виды взаимодействия отталкивание между ядрами, отталкивание между электронами, притяжение каждого из электрона к ядрам. Следо-вате. 1ьно, чтобы молекула реально существовала, необходимо, чтобы силы притяжения и отталкивания уравновешивали друг друга. При этом условии происходит взаимное перекрывание атомных орбиталей с антипараллельными спинами электронов. В области перекрывания, которое находится между ядрами, возникает повышенная электронная плотность. Она притягивает к себе оба ядра атомов водорода. При этом образуется достаточно прочная молекула, так как такое состояние отвечает минимуму энергии и определенной длине связи (рис. 8). [c.70]

Необходимо разобрать основные принципы, определяющие распре деление -электронов по е- и у-орбиталям. При рассмотрении основного состояния атома можно видеть, что существует, по крайней мере, два противоположных фактора, имеющих значение при заселении -подуровней под действием кристаллического поля. С одной стороны, это тенденция электронов занять орбитали как можно с более низкой энергией, с другой — это стремление электронов находиться на различных орбиталях, обеспечивая параллельность спинов. В последнем случае понижается энергия кулоновского отталкивания между электронами и создается более благоприятный обмен энергией. При наличии в атоме одного, дву> или трех -электронов оба фактора будут удовлетворены, если электроны с параллельными спинами займут различные е-орби-тали. В случае четырех, пяти, шести или семи -электронов нужно выбирать между состоянием с максимальным спином (с максимальным числом неспаренных электронов) и состоянием с минималь ным спином, требующим спаривания электронов на -подуровне Как мы сейчас покажем, выбор определяется силой электростатн ческого поля, создаваемого данным набором лигандов. [c.259]

Вместе с тем следует не забывать об упрощенности излагаемого здесь приближения метода МО ЛКАО. Имеется ряд опытных данных, необъяснимых в его рамках без учета таких факторов, как отталкивание между электронами. Например, при отрыве электрона с единственной связывающей орбитали молекулы Lij возникает ион LiJ, более прочный, чем молекула OoiLiJ) = 1,63 эВ. В этом случае сильно уменьшается отталкивание между-электронным зарядом 2ст-орбитали (он стал вдвое меньше) и зарядом остова молекулы. Это стабилизирует систему, несмотря на потерю одного связывающего электрона. Аналогично i)o(Wa2) =0,976 эВ> 0 (JVa2) =0,74 эВ. Точный квантовомеханический расчет энергии молекулы L 2 и иона показывает в согласии с опытом, что ион Li физически более стабилен, чем молекула Li . [c.124]

Атомные орбитали, по Слейтеру. - Положительное значение по оси г указывает наяравление от одного ядра к другому, Орбитальная энергия связана с оиределеянон спин-орбиталью и состоит из а) кинетической энергии электрона на спин-орбитали б) потенциальной энергии притяжения между электроном на спин-орбитали и ядрами в) по-тенциальной энергии отталкивания между электроном на спии-орбнталн к всеми остальными электронами системы, находящимися на других спин-орбнталях. [c.150]

Разные энергии термов обусловлены различиями в электростатическом отталкивании между электронами. Это объясняется тем, что разные термы соответствуют различным волновым функциям с разным пространственным расположением электронной плотности. [c.11]

В частности, можно отметить, что модель ОЭПВО подчеркивает роль отталкивания между электронными парами, но пренебрегает взаимодействиями между лигандами. Такое относительное выделение одного из факторов хорошо только там, где велик центральный атом и малы лиганды. Однако, если размер заместителей увеличивается относительно размера центрального атома, взаимодействия между валентнонесвязанными атомами становятся все более существенными. Очевидно, что в некоторых молекулах оба фактора могут стать соизмеряемыми и в конце концов взаимодействия лиганд-лиганд могут стать преобладающими. Второе основополагающее допущение модели ОЭПВО касается сферичности валентной оболочки центрального атома. В тех случаях, когда это допущение нарушается, предсказательная сила модели уменьшается. Следует ожидать, что дальнейшие исследования путем изучения и нахождения ограничений модели сделают ее более надежной. [c.169]

Две компоненты П ,-орбитали линейной молекулы при изгибе переходят в орбитали и Вгтипов, и вырождение снимается. Энергия Агкомпоненты уменьшается, что можно объяснить в основном вкладом 25-орбитали, имеющей самую низкую энергию из всех базисных функций. Компонента В представляет собой чистую 2р-орбиталь и была уже описана как несвязывающая. Видно, что ее энергия слабо меняется при изменении валентного угла, что, возможно, обусловлено уменьшением энергии отталкивания между электронами иа Врорбитали и электронами на других орбиталях. [c.161]

В любой модели, в которой электроны помещают на 0 1реде-ленные орбитали, будь то молекулярные орбитали ил1 эквивалентные орбитали, можно произвести дальнейшее 1[одразделе-ние этих энергий. В частности, можно рассчитать энергию отталкивания между электронами, находяигим ся на одной и той же орбитали и на разных орбиталях. Не удивительно, что последняя меньше для локализованных иа связях эквивалентных орбиталей, чем для молекулярных орбиталей, и, как уже было [c.180]

Эквивалентные орбитали были рассчитаны Калдор [3], исходившей из молекулярных орбиталей NH3 на основе критерия минимального отталкивания между парами. Это было сделано для пирамидальной, наиболее стабильной по спектроскопическим данным конфигурации молекулы NH3, а также для плоской конфигурации. Калдор нашла, что отталкивание между электронными парами возрастает при переходе от пирамидальной конфигурации к плоской иа величину, изменяющуюся в пределах [c.181]

Приведенное выше первое правило, касающееся отталкива ния между парами, не позволяет определить геометрию молекулы Хер4. Из рис. 8,6 следует, что с октаэдрическим распределением шести электронных пар согласуются две пространственные конфигурации атомов фтора. Поэтому необходимо привлечь второе правило, согласно которому величина отталкивания между электронными парами уменьшается в следующем порядке [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология