Головна

Метод молекулярних орбіталей

  1. Case-метод Баркера
  2. I. 2. 1. Марксистсько-ленінська філософія - методологічна основа наукової психології
  3. I. 2.4. Принципи та методи дослідження сучасної психології
  4. I. Методичні рекомендації
  5. I. Методичні рекомендації
  6. I. Методичні рекомендації
  7. I. Методичні рекомендації

Якщо в методі валентних зв'язків МВС хвильова функція молекули будується виходячи з комбінацій хвильових функцій, що утворюють молекулу атомів, то в методі молекулярних орбіталей ММО повна хвильова функція молекули будується з функцій, що описують поведінку окремих електронів в поле, створюваному іншими електронами і всіма атомними ядрами, які утворюють молекулярну систему.

До більшості молекул метод ВС може бути застосований з успіхом. Однак є ряд молекул, до яких цей метод непридатний або його висновки суперечать досвідом. Встановлено, що в ряді випадків визначальну роль в утворенні хімічного зв'язку грають не електронні пари, а окремі електрони. На можливість утворення хімічного зв'язку за допомогою одного електрона вказує існування іона H2+. При утворенні цього іона з атома водню і іона водню виділяється енергія в 255 кДж. Таким чином, хімічний зв'язок в іоні H2+досить міцна. За методом МВС молекула кисню має подвійну зв'язок, і всі електрони повинні бути спарені. Це означає, що молекула Про2 діамагнітна (у діамагнітних речовин атоми не володіють постійним магнітним моментом, і речовина виштовхується з магнітного поля). Однак експериментальні дані показують, що за енергією зв'язок в молекулі кисню дійсно подвійна, але молекула є не діамагнітної, а парамагнитной через наявність двох неспарених електронів, і в результаті молекули кисню мають магнітним моментом, тобто здатні втягуватися в магнітне поле. Метод ВС безсилий пояснити це факт.

Метод молекулярних орбіталей (МО) найбільш наочний в його графічної моделі лінійної комбінації атомних орбіталей (ЛКАО).

Метод МО ЛКАО заснований на наступних правилах:

1. Молекула розглядається як ціле, а не як сукупність зберігають деяку індивідуальність атомів. Кожен електрон належить молекулі в цілому і рухається в поле всіх її ядер і електронів.

2. Стан електрона в атомі описується одноелектронної хвильової функцією ?i, що характеризується певним набором молекулярних квантових чисел. Ця функція називається молекулярною орбіталью МО. На відміну від одноцентровую атомної орбіталі АТ молекулярна орбіталь багатоцентрових, так як число ядер в молекулі не менше двох. Як і для електрона в атомі квадрат хвильової функції / ?i /2визначає щільність електронної хмари.

3. Сукупність молекулярних орбіталей, зайнятих електронами, визначає електронну конфігурацію молекули.

4. Найбільш простий метод побудови молекулярних орбіталей-метод лінійної комбінації атомних орбіталей ЛКАО. Відповідно до цього методу молекулярна орбіталь розглядається як лінійна комбінація відповідних атомних орбіталей в ізольованих атомах, ядра яких входять до складу молекули.

5. Перекриваються атомні орбіталі, близькі по енергії приблизно однакову симетрію щодо осі зв'язку. В результаті перекривання атомних орбіталей утворюються молекулярні. Число отриманих молекулярних орбіталей (МО) дорівнює числу вихідних атомних (АТ).

6. При перекривання атомних орбіталей можливе утворення як

?-зв'язків (перекривання по осі хімічного зв'язку), так і ?-зв'язків (перекривання по обидва боки від осі хімічного зв'язку).

7. Молекулярні орбіталі, мають меншу енергію в порівнянні з вихідними атомними називаються зв'язують, а молекулярні орбіталі, що володіють більшою енергією, ніж вихідні атомні орбіталі - розпушують.

Молекулярні орбіталі, що не беруть участь в утворенні хімічного зв'язку, називаються несвязивающімі. Їх енергія дорівнює енергії вихідних АТ.

8. Заповнення електронами молекулярних орбіталей, як і в атомах, визначається принципом найменшої енергії, принципу Паулі, правилом Хунда.

9. Енергія зв'язку визначається різницею кількості електронів перебувають на пов'язують і розпушують МО. Для зіставлення числа зв'язків в методах МВС і ММО використовується поняття порядок зв'язку, який дорівнює полуразность числа зв'язують і розпушують електронів. Порядок зв'язку може бути дорівнює нулю (молекула не існує), цілого або дробового позитивного числа. Число зв'язують і розпушують електронів залежить від їх числа в атомах вихідних елементів (див. Табл.1).

 



Попередня   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   Наступна

Складання рівнянь окисно-відновних реакцій | Вплив середовища реакції | Вплив середовища на склад продуктів реакції | Реакції сірчаної кислоти | Реакції самоокисления-самовідновлення | Окислювально-відновні реакції за участю органічних речовин. | ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК | Метод валентних зв'язків | Механізми утворення хімічного зв'язку | Гібридизація атомних орбіталей і геометрія молекул |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати