ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярные оболочки (молекулярные орбиты, МО) из "Введение в электронную теорию органических реакций" Проблему гомеополярной связи рассмотрим иа примере про-стейшеи и точно рассчитываемой молекулы — молекулярного иоиа водорода Нг . [c.25] Молекулярный ион водорода Нг. [c.25] В основе расчета лежат гр-функции электрона, принадлежащего двум бесконечно удаленным Roa) ядрам водорода. [c.26] гомеонолярную связь можно объяснить тем, что связывающие электроны вследствие п е р е к р ы в а п и г атомных орбит находятся преимущественно между обоими ядрами, которые они связывают, стягивая их электростатически. В вариационном расчете энергия системы выражается через соответствующие интегралы (резонансный и кулоновский интегралы). Этому притяжению противостоит электростатическое отталкивание обоих ядер. Обе силы компенсируют друг друга на определенном расстоянии Яо (равновесном расстоянии, определяющем длину связи). [c.28] Описанная здесь квантовомеханическая картина гомеополярной связи показывает, что нет необходимости (и ощибочно) считать причиной связи спин электрона. Иначе молекула Нг не существовала бы, так как в ней, естественно, невозможна компенсация спина. Спин определяет число электронов, которые могут находиться в определенном состоянии, и тем самым определяет явление, известное как насыщение валентности . Так, молекула Н не является насыщенной, принцип Паули позво-ляет занять то же молекулярное состояние еще одному электрону (с антипараллельным сппном) и этим насытить ее. Таким образом возникает молекула Нг. Обстоятельства, приводящие к связи в этой молекуле, принципиально не отличаются от рассмотренных выше, поэтому мы не будем на них останавливаться. Однако расчет в этом случае будет сложнее. [c.28] В связи с перекрыванием упомянем еще, что наряду с симметричным наложением двух собственных функций атомов возможно антисимметричное наложение. [c.28] Полученные энергетические отношения можно понять с по-мопдыо формул на стр. 23. Согласно этим формулам, энергия сисгемы падает, когда увеличивается длина или соответственно пространство, в котором может находиться связывающий электрон. И в случае молекулярного нона водорода образование молекулярной орбиты по размерам большей, чем атомная, сопровождается понижением энергии. Эти же соображения позволят нам позднее качественно оценивать энергетические соотношения в очень сложных случаях. Поэтому мы и обращаем еще раз внимание на важность формулы (1.15). [c.30] В заключение следует отметить, что метод МО ЛКАО даже в случае простейшей молекулярной системы—молекулярного иона водорода — не приводит к особенно точным значениям. Для длины связи вычислено 0,142 ммк вместо 0,107 лгмк и для энергии диссоциации — 1,84 эв вместо 2,78 эв. [c.30] Вернуться к основной статье