Электронные облака знаки

Таким образом, атомные Ь-орбитали двух атомов можно комбинировать двумя различными способами для получения двух молекулярных орбиталей - одной связывающей, а другой разрыхляющей. Связывающая орбиталь концентрирует электронную плотность между ядрами разрыхляющая орбиталь концентрирует ее за пределами межъядерной области и вообще не имеет никакой электронной плотности на плоскости, проходящей точно посередине между ядрами. Обе эти молекулярные орбитали симметричны относительно вращения вокруг прямой, соединяющей ядра сказанное означает, что при вращении вокруг данной прямой ни форма электронного облака, ни знак комбинации волновых функций не изменяются. Орбитали с такой симметрией называются сигма (а)-орбиталями. Связывающую орбиталь отличают при записи от разрыхляющей орбитали тем, что последней присваивают значок . [Молекулярные орбитали различных типов обозначаются символами сигма (0), пи (и), дельта (5),... по аналогии с обозначениями атомных орбиталей 5, р, [c.517]

В триплете же перекрываются орбитали с различными знаками, что ослабляет плотность электронного облака между ядрами и приводит к отталкиванию атомов. [c.150]

В молекулах с сопряженными двойными связями, содержащих электронодонорные или электроноакцепторные заместители, под влиянием последних происходит смещение я-электронного облака вдоль системы. В результате этого на дистальных (противоположных) концах такой системы появляются противоположные по знаку, [c.26]

Химическая связь образуется, если перекрывающиеся орбитали имеют одинаковую симметрию относительно линии связи. Последнее условие требует, чтобы волновые функции перекрывающихся частей орбиталей имели одинаковый знак. Исходя из условий симметрии комбинация орбиталей, например типа, показанного на рис. 25, к образованию связи не приводит, так как в этом случае имеет место нулевое перекрывание — положительное перекрывание полностью компенсируется отрицательным перекрыванием. Теперь ясно, почему важно знать не только форму и размер электронных облаков, но и знак волновой функции в соответствующих частях орбитали. [c.63]

Для образования связи необходимо перекрывание орбита-лей в областях одинакового знака волновых функций (Ч ). Если же показывать перекрывание соответствующих электронных облаков, дающих пространственное распределение электронной плотности (г)) ), то знаки волновых функций можно опустить.) [c.30]

Изображенные кривые не зависят от направления, в котором откладывается измеряемое расстояние г это означает, что электронное облако 1з-электрона обладает сферической симметрией т. е. имеет форму шара. Кривая на рис. 2.9, а расположена по одну сторону от оси расстояний (ось абсцисс). Отсюда следует, что волновая функция 1в-электрона обладает постоянным знаком будем считать его положительным. [c.54]

Электронные облака з-электронов второй, третьей и последующих оболочек обладают, как и в случае 1в-электронов, сферической симметрией, т. е. характеризуются шарообразной формой. Однако здесь волновая функция при увеличении расстояния от ядра меняется более сложным образом. Как показывает рис. 2.12, зависимость фот г для 2в- и Зз-электронов не является монотонной, на разных расстояниях от ядра волновая функция имеет различный знак, а на соответствующих кривых есть узловые точки (или узлы), в которых значение волновой функции равно нулю. В случае 2з-электрона имеется один узел, в случае Зв-электрона — 2 узла и т. д. В соответствии с этим, структура электронного облака здесь также сложнее, чем у 1з-электрона. На рис. 2.13 в качестве примера схематически изображено электронное облако 28-э.лектрона. [c.55]

При оценке степени перекрывания электронных облаков следует учитывать знаки волновых функций электронов. Поскольку электронам присуши волновые свойства, то при взаимодействии двух электронов образуется общая электронная волна . Там, где амплитуды исходных волн имеют одинаковые знаки, при их сложении возникает суммарная волна с амплитудой, имеющей большее абсолютное значение, чем исходные амплитуды. Напротив, там, где амплитуды исходных волн имеют различные знаки, при их сложении возникает суммарная волна с амплитудой, имеющей меньшее абсолютное значение, — волны будут гасить друг друга. Но, как уже указывалось, роль амплитуды электронной волны играет волновая функция — атомная орбиталь. Поэтому в тех областях пространства, где АО взаимодействующих электронов имеют одинаковые знаки, абсолютное значение волновой функции образующегося общего электронного облака будет больше, чем значения АО у изолированных атомов. При этом будет возрастать и плотность электронного облака. Здесь происходит положительное перекрывание электронных облаков, которое приводит к взаимному притяжению ядер. В тех же областях пространства, где знаки волновых функций взаимодействующих электронов противоположны, абсолютное значение суммарной волновой функции будет меньше, чем у изолированных атомов. Здесь плотность электронного облака, будет уменьшаться. В этом случае имеет место отрицательное перекрывание, приводящее к взаимному отталкиванию ядер. [c.103]

OS меняет знак при переходе из области а о-- в область а — 71 j. Электронное облако р-орбиталей сосредоточено вокруг соответствующей оси, например, для р .-орбитали ось г — [c.32]

При графическом представлении атомных орбиталей в виде электронных облаков в пространстве вокруг ядра выделяются области, внутри которых преимущественно находится электрон (например, с вероятностью в 95%). Границы областей соответствуют определенным значениям угловой части волновой функции или ее квадрата. Поскольку характер симметрии электронных облаков при этом сохраняется, такое различие в больщинстве случаев несущественно. На отдельных частях изображений орбиталей часто указываются отвечающие им знаки волновой функции. [c.21]

Орбиталей плотность электронного облака между атомами углерода увеличивается, что способствует их связыванию. При разных знаках атомных орбиталей плотность электронного облака уменьшается. [c.294]

Молекула НгО образуется из атома кислорода и двух атомов водорода. Атом кислорода имеет два неспаренных р-электрона (см. стр. 159), которые занимают две орбитали, расположенные под углом 90° друг к другу. Атомы водорода имеют ls-электроны. На рис. 70 показаны волновые функции неспаренных электронов в атомах кислорода и водорода (плюс и минус — знаки волновых функций). При сближении атома водорода с электроном, спин которого направлен противоположно спину одного из неспаренных р-электронов атома кислорода, эти электроны образуют общее электронное облако, связывающее атомы кислорода и водорода. При этом угол между связями должен быть близок к углу между облаками р-электронов, т.е. к 90°. Однако угол между связями в молекуле НгО равен 104,5°, т.е. отличается от величины [c.161]

Успехи квантовой механики открыли в учении о симметрии новую страницу — свойства симметрии орбиталей оказались одним из критериев возможности образования химической связи. Мы уже имели случай воспользоваться симметрией для упрощения расчетов по методу Хюккеля. Там речь шла о геометрических особенностях строения изучаемой молекулы. Обратим внимание на знаки волновых функций и свойства симметрии электронных облаков. Даже поверхностное рассмотрение схем, изображающих пз, пр и другие электронные облака, показывает, что они обладают определенной симметрией, свойственной сфере, гантелеобразной области и т. д. Отсюда следует, что возможность и степень перекрывания орбиталей должны зависеть от симметрии необходимость принять во внимание знаки функций [c.141]

С одной стороны, ионы, обладающие зарядами противоположных знаков, притягиваются друг к другу и, следовательно, имеют тенденцию к сближению с другой стороны, на некотором расстоянии электронные облака ионов отталкиваются. На еще более близких расстояниях играет роль отталкивание положительных ядер. Это отталкивание велико, когда расстояния очень малы. Расстояние г между ядрами ионов, т. е. длина связи,— это расстояние, на котором силы притяжения и отталкивания уравниваются. Сила притяжения Р между ионами с противоположными зарядами и —д выражается законом Кулона [c.51]

Нечетные кривые отвечают нечетным вторым квантовым числам р и / (1 и 3) (рис. 71). В этом случае противоположные лопасти электронного облака, лежащие по две стороны от центра возбужденной молекулы, имеют противоположные знаки волновой функции ф. В этих случаях в центре молекулы (центре симметрии, так как молекула гомонуклеарна) знак ф меняется. [c.131]

Как уже отмечалось выше, в образовании химической связи участвуют 5-, р- и электроны, имеющие различную геометрическую конфигурацию электронных облаков и различные знаки волновых функций в пространстве. Для возникновения химической связи необходимо перекрывание частей электронных оболочек с одинаковым знаком волновой функции. В противном случае химическая связь не образуется. Это утверждение легко объяснить на примере наложения двух синусоид, которые в первом приближении могут отождествляться с волновыми функциями (см. рис. 11) [c.43]

В методе ЛКАО МО для образования устойчивой молекулярной орбитали необходимо, чтобы энергии атомных орбиталей были близки друг к другу. Кроме того, нужно, чтобы их симметрия не сильно отличалась. При выполнении этих двух требований коэффициенты С[ и с должны быть близкими по своим значениям, а это, в свою очередь, обеспечивает максимальное перекрывание электронных облаков. При сложении атомных орбиталей образуется молекулярная орбиталь, энергия которой понижается относительно энергий атомных орбиталей. Такая молекулярная орбиталь называется связывающей. Волновая функция, соответствующая связывающей орбитали, получается в результате сложения волновых функций с одинаковым знаком. Электронная плотность при этом концентрируется между ядрами, и волновая функция принимает положительное значение. При вычитании атомных орбиталей энергия молекулярной орбитали повышается. Эта орбиталь называется разрыхляющей. Электронная плотность в этом случае располагается за ядрами, а между ними равна нулю. Волновая функция в двух образовавшихся электронных облаках имеет противоположные знаки, что [c.53]

Классификация орбиталей на ст или л производится в соответствии с симметрией их электронных облаков аналогично ст- и л-связям в методе валентных связей ст-орбиталь имеет такую симметрию электронного облака, при которой поворот ее вокруг оси, соединяющей ядра, на 180° приводит к орбитали, по форме не отличимой от первоначальной. Знак волновой функции ири этом не меняется. В случае же л-орбитали при повороте ее на 180° знак волновой функции меняется на противоположный. Отсюда следует, что 5-электроны атомов при взаимодействии между собой могут образовывать только ст-орбитали, а три (шесть) р-орбитали атома- одну ст- и две л-орбитали, причем ст-орбиталь возникает ири взаимодействии рх атомных орбиталей, а л-орбиталь- при взаимодействии и pz. Молекулярные л-орбитали повернуты [c.54]

Знаки 4- II — около атомов водорода и кислорода означают, что на этих атомах имеется некоторый, как говорят, эффективный заряд, возникающий вследствие того, что электронные облака, соответствующие связи атомов водорода с атомами кислорода, несколько сдвинуты в сторону атомов кислорода. Таким образом, связь между атомами водорода и кислорода полярная, а так как молекула имеет форму треугольника, то полярность связей И—О делает полярной и молекулу Н2О в целом. В свою очередь, полярность молекул воды приводит к тому, что жидкая вода имеет высокую диэлектрическую проницаемость (при комнатной температуре около 80). [c.89]

При образовании полярной ковалентной связн смещение общего электронного облака приводит к тому, что плотность отрицательного электрического заряда оказывается выше вблизи более элсктроотрпцатель-ного атома и ниже — вблизи менее электроотрицательного атома. В результате первый атом приобретает избыточный отрицательный заряд, а второй — такой же но абсолютной величине избыточный положительный заряд. Подобную систему из двух равных по абсолютной величине и противоположных по знаку зарядов, расположенных на определенном расстоянии друг от Друга, называют электрическим диполем. [c.62]

Еще более сложную форму имеют электронные облака а -элек-троной (1 — 2). Каждое из них представляет собой четырехлепестковую фигуру, причем знаки волновой функ им1 в лепестках чередуются (рис. 18, стр. 81). [c.82]

Графики функций электронной плотности (1.20) и атомной амплитуды рассеяния (1.206) показаны на рис. 1.2, в. Убывание атомной амплитуды рассеяния с увеличением Н и соответственно угла рассеяния т) = 2 обусловлено внутриатомной интерференцией. При увеличении заряда ядра в 10 раз радиус первой боровской орбиты, равный наиболее вероятному расстоянию нахождения электрона от ядра, уменьшается в 100 раз и составляет 0,005 А. Распределение электронного облака приближается к виду, характеризуемому б-функцией. При больших значениях Z и соответственно параметра р, вторым членом под знаком корня в фурье-трапсфор-манте (1.206) можно пренебречь. Значение трансформанты при этом стремится к единице / (Я) -> 1 (ср. рис. 1.2, а). [c.25]

Атомные орбитали. Как и /-орбитали, р-орбитали не обладают сферической симметрией. Электрон на р-орбитали (/=1) находится предпочтительно в одной нз двух областей, расположенных по разные стороны от ядра. При движении р-электрона создается пространственное расположение электронного облака, по форме похожее на гантель. Ось этой гантели можно расположить вдоль одной из трех взаимно перпендикулярных осей декартовых координат. р-Орбиталей три, причем ось каждой из них перпендикулярна двум другим. Их обычно обозначают рх-,р,1-, рг-орбитали, что подчеркивает их пространственный характер. В р -орбитали электрон с большей вероятностью находится вблизи оси х, чем где-либо еще. С другой стороны, Ру- и рг орбитали сконцентрированы вдоль осей у и. г (рис. 3.11). Каждая полугантель отмечается знаком + или —, показывающим перемену алгебраического знака электронной волны (волновой функции) при переходе через узловую плоскость. Вероятность нахождения электрона (Ч ), т. е. электронная плотность, по обе стороны от узловой плоскости одинакова. [c.61]

Теория кристаллического поля (ТКП) развивает воззрения об электростатическом взаимодействии между d-элементом в качестве центрального иона и ионами противоположного знака или полярными молекулами. При этом учитывается квантово-механическая природа электронов комплексообразователя. Основы этой теории сформулированы в 1929 г. Г. Бете в его работе Расщепление атомных термов в кристалле . Электростатическая теория рассматривала ион металла как атомное ядро, окруженное сферическим электронным облаком. Теория кристаллического поля допускает, что d-электроны образуют несферические электронные облака путем избирательного заполнения орбиталей с низкими значениями энергии, направленными между лигандами. В этой теории центральный ион d-элемента рассматривается с учетом его электронного строения, участия валентных электронов, а лиганды — бесструктурно как источники электростатического поля. В этом недостаток теории. В ионе или атоме переходного элемента без внешнего окружения энергия всех пяти d-орбиталей (d y, d z, d 2< принадлежащих к одному и тому же энергетиче- [c.228]

Остальные атомные волновые функции, или атомные орбитали, сферической симметрией уже не обладают. р-Орбиталь напоминает по форме гантель. Одна из частей этого сложного облака имеет положительный знак, другая отрицательный, причем несущественно, какой именно части приписать данный знак. В центре координат находится узловая точка, где плотность электронного облака равна нулю. Очевидно, что направления / -ор-биталей могут быть различными любую р-орбиталь можно представить как линейную комбинацию основных (базисных) орбиталей, оси симметрии которых совпадают с осями координат. Для этих базисных орбита-лей Рх, Ру и Рг — координатные плоскости, х=0, у = = 0, 2=0 (соответственно) являются узловыми плоскостями. [c.70]

В молекулах симметрия электронного облака отклоняется от осевой, прецессия затрудняется и в выражении для магнитной восприимчивости появляется член, имеющий знак, обратный знаку ланжевеновской восприимчивости. Формально это равноценно возникновению некоторого парамагнетизма, изученного Ван-Флеком и носящего название ванфлековского или поляризационного. [c.90]

С помощью РЭ-спектров точно устанавливаются энергии НМО внутренних электронов, следовательно, определяется порядок заселения этих орбиталей, имеющих очень важное значение при правильном построении энергетических диаграмм молекул. Кроме того, РЭ-спектроскопия, как и рентгеновская спектроскопия, дает возможность исследовать степень ионности ковалентной связи. Образование химической связи между неодинаковыми атомами приводит к асимметрии результирующего электронного облака, которая изменяет эффективные заряды атомных остовов, в результате чего происходит сдвиг энергий АО. Только в методе РЭ-спектро-скопип энергетические сдвиги внутренних АО изучаются по Ь кин, испускаемых исследуемым веществом электронов. В табл. 16 приведены сдвиги энергий АО для кремния, алюминия, углерода и фосфора в некоторых твердых соединениях этих элементов по данным РЭ-спектроскопии. Положительные сдвиги соответствуют возникновению положительного эффективного заряда на атомах элемента, а сдвиги с отрицательным знаком (в сторону уменьшения энергии) свидетельствуют возникновению отрицательного эффективного заряда. [c.185]

Согласно Марковникову, атом хлора из состава НС1 присоединяется к менее гидрогенизированиому атому углерода, а атом водорода — к более гидрогенизированиому атому углерода по месту двойной связи. Такой порядок присоединения связан с поляризацией (смещением) электронных облаков it-связи. Эта связь более рыхлая, чем <з-связь, потому легче деформируется под влиянием радикала Hs, обладающего положительным индукционным эффектом. Вследствие этого на атомах углерода, соединенных двойными связями, возникают небольшие эффективные заряды, противоположные по знаку, которые и обусловливают механизм присоединения к ним галогеноводородов [c.374]

Волновую функцию, или амплитуду электронной волны, называют также орбиталью. Она, как и амплитуда любого волнового процесс.з, может иметь и положительный и отрицательный знаки (их часто указывают на разных частях электронного облака). Но величина всегда положительная. Оказалось, что она имеет определенный физический смысл — выражает вероятность нахождения электрона в данном месте атомного пространства. Плотность электронного облака пропорциональна квадрату волновой функции Как показапо на рис, 4, чем больше величина г , тем гуще расположены точки. [c.32]

Физически функция -ф представляет собой амплитуду стоячей вол--ны, причем ее знак может быть положительным или отрицательным. т1)2 — всегда положительна, она соответствует вероятности нахождения электрона в данной точке пространства и дает, таким образом, плотность электронного облака в данной точке. На рис. 1.2.2 даны графические изображения некоторых АО атома водорода. Главное квантовое число п указывает число узловых поверхностей, считая и внешнюю ограничивающую оболочку. Таким образом, п является приблизительной мерой энергии Е и размеров АО. Это значит, что энергия АО растет вместе с числом узловых поверхностей. Яобоквантовое число I определяет форму АО. Так, / = 0 означает, что электронное облако имеет шаровую симметрию, узловая поверхность представляет собой сферическую оболочку (5-А0). АО, имеющие / —1, называются р-АО и имеют ось симметрии АО при 1 — 2 называются с/-АО. 15-Атомпая орбиталь представляет собой простейшую АО и обладает низшей энерг 1ей. Если [c.54]

Подынтегральное выражение безразмерного интеграла перекрывания = 5, при з Ф г показывает вероятность одновременного пребывания электронов 8 и г в данной точке пространства. Интеграл может изменяться от нуля, когда электронные облака не перекрываются из-за большой удаленности друг от друга или при разной симметрии облаков, до величины, весьма близкой к единице, при хорошем перекрывании, обычно совпадающем с прочной ковалентной связью между атомами. Заметим, что перекрываться с образованием связи могут только орбитали с одинаковым знаком волновой функции в противном случае интеграл перекрывания становится отрицательным и вместо снижения энергии системы при гибридизации или образовании связи дает ее повышение, что говорит о невозможности этих процессов. При 8 = г, если обе волновые фукнции нормированы, этот интеграл вырождается в обычное условие нормировки (19) = = 1. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология