загрузка...
загрузка...
На головну

Енергетичні діаграми двоатомних частинок, утворених елементами другого періоду

  1. Activity diagram (діаграми активності).
  2. Collaboration diagram (діаграми співробітництва)
  3. Use case diagram (діаграми прецедентів).
  4. Аналіз ланцюгів з індуктивно зв'язаними елементами
  5. Анаеробні енергетичні системи у жінок
  6. Архітектура гомерівського періоду 39
  7. Архітектура класичного періоду

У атомів елементів другого періоду крім 1s-орбіталей в освіті молекулярних орбіталей беруть участь 2s-, 2рx-, 2рy-, 2рzорбіталі. Заповнені орбіталі 1s і 2s не беруть участі в утворенні хімічного зв'язку, так як число електронів на зв'язуючих і розпушують МО однаково. При комбінація атомних 2s-орбіталей утворюються дві молекулярні орбіталі: зв'язує ?s і розпушуються ?s*. Якщо прийняти, що атоми розташовані по осі z, то комбінація атомних 2pz- Орбіталей дає молекулярні орбіталі ?z і ?z*, А комбінація двох

2px-орбіталей - молекулярні орбіталі ?x і ?x*, А двох 2py-орбіталей - молекулярні орбіталі ?y і ?y*. Так як енергія 2рx- І 2рy - Орбіталей однакова, і вони перекриваються однаковим способом, то рівні енергії відповідних молекулярних орбіталей:

Е (?x) = Е (?y) І Е (?x*) = Е (?y*). У разі рівного розподілу енергій орбіталі ?x і ?y розрізняються орієнтацією в просторі.

Порядок заповнення молекулярних орбіталей для елементів початку другого періоду аж до азоту наступний:

?s s* x = ?y x* = ?y* z*,

а для елементів другого періоду (N-Ne):

?s x = ?y x* = ?y* z*.

Цей порядок був встановлений на підставі вивчення молекулярних спектрів.

Подібно електронним формулами, що показує розподіл електронів в атомі по атомним орбиталям, в методі МО складаються формули молекул, що відображають їх електронну конфігурацію. За аналогією з атомними s-, p-, d-, f-орбиталями молекулярні орбіталі позначаються грецькими буквами s, p, d,, j.

Наприклад молекула B2 : ?1s2?2s*2?2s2?2s*2 ?x1?y1

а) Освіта молекулярних орбіталей в молекулі азоту N2

рис.18 Молекулярні орбіталі N2 (Без урахування атомних орбіталей 1s)

При комбінація атомних 2s-орбіталей атомів азоту утворюються дві молекулярні орбіталі: зв'язує ?s і розпушуються ?s*. Якщо прийняти, що атоми розташовані по осі z, то комбінація атомних 2pz- Орбіталей атомів азоту дає молекулярні орбіталі ?z і ?z*, А комбінація двох 2px-орбіталей - молекулярні орбіталі ?x і ?x*, А двох 2py-орбіталей - молекулярні орбіталі ?y і ?y*. Так як енергія 2рx- І 2рy - Орбіталей однакова, і вони перекриваються однаковим способом, то рівні енергії відповідних молекулярних орбіталей:

Е (?x) = Е (?y) І Е (?x*) = Е (?y*). У разі рівного розподілу енергій орбіталі ?x і ?y розрізняються орієнтацією в просторі.

Електронна конфігурація молекули N2 - ?s2?s*2?x2?y2?z2 . Порядок (кратність) зв'язку дорівнює 6/2 = 3. У молекулі азоту N2 одна ?-зв'язок і дві

?-зв'язку. Енергія дисоціації дорівнює 941кДж / моль). Молекула діамагнітна. Структурна формула молекули N ? N.

б) Освіта молекулярних орбіталей в іоні N2+

рис.19 Молекулярні орбіталі іона N2+

Електронна конфігурація іона N2+ - ?s2?s*2?x2?y2?z1 . Порядок зв'язку дорівнює 5/2 = 2,5. В молекулярному іоні азоту N2+ одна ?-зв'язок і дві ?-зв'язку. Втрата електрона зі зв'язує орбіталі супроводжується зниженням кратності зв'язку, молекулярний іон N2+ повинні бути менш стійким. Енергія дисоціації іона менше, ніж у молекули 843 кДж / моль (у N2 відповідно 941кДж / моль). Іон парамагнитен, так як є неспарених електронів.

в) Освіта молекулярних орбіталей в молекулі кисню

На рис.20 показана енергетична діаграма, що ілюструє за допомогою методу МО ЛКАО парамагнітні властивості молекули O2

Заповнені орбіталі 1s і 2s не беруть участі в утворенні хімічного зв'язку, так як число електронів на зв'язуючих і розпушують МО однаково. Комбінація атомних 2pz- Орбіталей дає молекулярні орбіталі ?z і ?z*, А комбінація двох 2px-орбіталей - молекулярні орбіталі ?x і ?x*, А двох 2py-орбіталей - молекулярні орбіталі ?y і ?y*. 8 електронів двох атомів кисню заселяють молекулярні орбіталі за принципом найменшої енергії, правилу Хунда, принципу Паулі. Відповідно до правила Хунда на розпушують орбиталях ?x* І ?y* Знаходяться два електрони по одному на кожну орбіталь. Порядок зв'язку в молекулі кисню дорівнює 2.

рис.20Енергетична діаграма, що ілюструє за допомогою методу МО ЛКАО парамагнітні властивості молекули O2

Енергії молекулярних орбіталей можуть бути визначені за даними спектрів поглинання речовин в ультрафіолетовій області. Так, серед молекулярних орбіталей молекули кисню, що утворилися в результаті перекривання p-АТ, дві

?-зв'язуючі з однаковою енергією орбіталі ?x і ?y мають меншою енергією, ніж ?-зв'язує, втім, як і ? * -разрихляющіе орбіталі мають меншою енергією в порівнянні з ? * -разрихляющей орбиталью. У молекулі O2 два електрона з паралельними спинами виявилися на двох з однаковою енергією розпушуючих молекулярних орбіталях ?x* І ?y* (Рис.20). Наявністю неспарених електронів і обумовлені парамагнітні властивості молекули кисню, які стануть помітними, якщо охолодити кисень до рідкого стану.

г) Освіта молекулярнихз орбіталей в іоні Про2+

рис.21 Молекулярні орбіталі в іоні Про2+

Втрата електрона з розпушують орбіталі супроводжується підвищенням кратності зв'язку, молекулярний іон Про2+ повинен бути більш стійким. Енергія дисоціації іона більше, ніж у молекули 642 кДж / моль (у Про2 відповідно 494кДж / моль). Іон парамагнитен, так як є неспарених електронів.

д) Освіта молекулярних орбіталей в молекулі СО (Рис.22)

При комбінація атомних 2s-орбіталей атомів вуглецю і кисню утворюються дві молекулярні орбіталі: зв'язує ?s і розпушуються ?s*. Комбінація атомних 2pz- Орбіталей атомів вуглецю і кисню дає молекулярні орбіталі ?z і ?z*, А комбінація двох 2px-орбіталей - молекулярні орбіталі ?x і ?x*, А двох 2py-орбіталей - молекулярні орбіталі ?y і ?y*. Електронна конфігурація молекули СО - ?s2?s*2?x2?y2?z2 . Порядок (кратність) зв'язку як і в молекулі азоту дорівнює

6/2 = 3. У молекулі СО як і в молекулі азоту одна ?-зв'язок і дві ?-зв'язку. Це пояснює значну схожість у властивостях вільного азоту і оксиду вуглецю, наприклад, близькі енергії дисоціації: 1076кДж / моль (СО) і 941кДж / моль (N2); меж'ядерние відстані-0,113нм (CO) і 0,110нм (N2); Температури плавлення -68К (СО) і 63К (N2), Температури кипіння-82к (CO) і 77К (N2). Молекули діамагнітни.

Структурна формула молекули C ? O.

рис.22 Молекулярні орбіталі в СО

Освіта молекул з атомів елементів II періоду може бути записано таким чином (К - внутрішній електронний шар):

Li 2 [K (?s)2]

Be2 [K (?s)2(?s*)2] Молекула не розпізнається, як і молекула Чи не2

B2 [K (?s)2(?s*)2 (?x)1(?y)1] молекула парамагнітна

C2 [K (?s)2(?s*)2(?x)2(?y)2]

N2 [K (?s)2(?s*)2(?x)2(?y)2(?z)2 ]

O2 [K (?s)2(?s*)2(?z)2(?x)2(?y)2(?x)1(?y)1 ] Молекула Парамагнітна

F2 [K (?s)2(?s*)2(?z)2(?x)2(?y)2(?x)2(?y)2 ]

Ne2 [KK (?s)2(?s*)2(?z)2 (?x)2(?y)2(?x)2(?y)2(?z*)2 ] Молекула не знайдено

 



Попередня   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   Наступна

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 | Sp- гібридизація | Метод молекулярних орбіталей | Енергетичні діаграми двоатомних частинок, утворених елементами першого періоду |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати