ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Строение некоторых малых молекул из "Методы получения и некоторые простые реакции присоединения альдегидов и кетонов Ч.1" Стрелки, направленные вверх и вниз, представляют электроны с противоположным спинои. Связывающая молекулярная орСиталь изображена схематически. [c.32] Протоны (т. е. ядра) изображены точками. Существенно, что имеется разрыв электронной плотности в пространстве между двумя ядрами. [c.32] Связывающая молекулярная орбиталь обозначена а. Два электрона на связывающей молекулярной орбитали имеют противоположные спины. Молекулярная орбиталь с высокой энергией обозначена а. Такая МО называется разрыхляющей и является вакантной. [c.33] Связывающая молекулярная орбиталь водорода (На) с низкой энергией предоставлена обоим электронам для образования связи. Молекулярная орбиталь с высокой энергией называется разрыхляющей (антисвязывающей) молекулярной орбиталью (рис. 2-10), поскольку она представляет собой как бы прерывность электронной плотности. Разрыхляющая молекулярная орбиталь имеет более высокую энергию, чем атомные орбитали, образующие ее. Эта орбиталь вакантна. [c.33] Обе орбитали водорода — и связывающую, и разрыхляющую — обозначают как а-орбитали (греческая буква сигма), поскольку они обладают круговой симметрией (ось симметрии соответствует мeнiъядepнoп оси). Для того чтобы их различать, разрыхляющую орбиталь обозначают а. Аналогичную терминологию применяют и для соответствующих связей так, связь в водороде называется а-связью. [c.34] 1 мы отмечали, что у некоторых атомных орбиталей есть узлы (разд. 1.3). Узлы могут быть также и у некоторых молекулярных орбиталей. Так, рассматривая рис. 2-10, можно обнаружить разрыв электронной плотности между двумя ядрами разрыхляющей молекулярной орбитали о. [c.34] Этот разрыв существует там, где вероятность нахождения электронов равна нулю. Совокупность таких точек и есть узловая поверхность. Поскольку в данном случае узловая поверхность плоская, она является в действительности узловой плоскостью. [c.34] Энергия разрыхляющей атомной орбитали молекулы водорода выше, чем энергия св.язывающей, и это неслучайно. Для молекулярных орбиталей данной пары энергия зависит от числа узлов чем большим числом узлов обладает молекулярная орбиталь, тем выше ве энергия. Газр] 1хл юи ,ая молекулярная орбиталь молекулы водорода содержит на один узел больше, чем связывающая. (На связывающей молекулярной орбитали отсутствует узел между атомами водорода.) Соответственно энергия разрыхляющей молекулярной орбитали молекулы водорода выше, чем энергия связывающей. [c.34] Для того чтобы изобразить два электрона, объединенные молекулярной или атомной орбиталью, часто используют прямую линию. Соответственно молекулярный водород может быть представлен любым из следующих способов На, Н Н, Н--Н и Н — Н. Химики-органики для обозначения ковалентной связи между двумя атомами пользуются прямой линией. [c.34] мы установили, что стабильность Hej не выше, чем Не, т. е. требуется дополнительная энергия для того, чтобы два атома гелия удерживались вместе в молекуле Hej. Этим и объясняется существование гелия в атомарном (Не), а не молекулярном (Hej) виде. [c.35] ЭТИХ орбиталей тоже образуются связывающая и разрыхляющая молекулярные орбитали. Однако в отличие от предыдущих случаев эти молекулярные орбитали не обладают круговой симметрией и поэтому пе могут быть а-и а -орбиталями. Их называют соответственно я- и л -орбиталями. Тип перекрывания, приводящий к образованию молекулярных я- и п -орбита-лей, называется я-перекрывапием. Обычно я-связи слабее а-связей. [c.36] Прежде чем мы перейдем к следующему вопросу, обратим внимание на узловые поверхности молекулярных орбиталей, представленных па рис. 2-12. Отметим, что ии одна из трех связывающих молекулярных орбиталей не имеет узловой поверхности между двумя ядрами. Напротив, каждая разрыхляющая молекулярная орбиталь, показанная на этом рисунке, обладает узловой поверхностью, проходящей между двумя ядрами. [c.36] Обычно формулу кислорода пишут как Оз- Однако если вы даже нарисуете ДЛЯ Оа структуры, показанные ниже, то и они не будут отражать парамагнетизма Од. Объяснение природы парамагнетизма у кислорода является одним из триумфов теории молекулярных орбиталей. [c.37] МЕТОД ЛКАО. В структуре, которую мы только что рассмотрели, для описания связей использовались молекулярные орбитали. Мы конструировали эти орбитали простой комбинацией ( смешиванием ) атомных орбиталей. Такой подход к построению молекулярных орбиталей обычно называется методом ЛКАО (линейной комбинации атомных орбиталей). Атомными орбиталями, используемыми в методе ЛКАО, могут быть либо чистые атомные (как в уже рассмотренных нами случаях), либо гибридные атомные орбитали (как это будет рассмотрено ниже). [c.37] Вернуться к основной статье