электронное строение и промотирование

Монооксид углерода представляет собой пример химического соединения, когда валентность элементов превышает число неспаренных электронов. Углерод и кислород трехвалентны, хотя атомы этих элементов имеют по два неспаренных электрона. Не следует думать, что монооксид углерода — исключение. Наоборот, подавляюш,ее большинство неорганических соединений образуется или на основе донорно-акцепторного механизма ковалентной связи, или одновременно сочетает в себе обменный и донорно-акцепторный механизмы. Рассмотрим сульфид цинка, кристаллохимическое строение которого показано на рис. 4. Каждый атом цинка связан с четырьмя атомами серы, и, наоборот, каждый атом серы — с четырьмя атомами цинка. Поэтому атомы цинка и серы проявляют одинаковую валент ность, равную четырем. Между тем атом цинка в нормальном состоянии не имеет ни одного неспаренного электрона, а атом серы характеризуется двумя одиночными электронами. При возбуждении атома цинка происходит промотирование 45-электрона на 4р-уровень и появляются два неспаренных электрона [c.73]

Сравнивая между собой типические элементы 2-го и 3-го периодов, отметим, что с точки зрения электронного строения они также различны. Дело в том, что у элементов 3-го периода существует вакантная Sii-оболочка, которая при определенных условиях может принимать участие в химическом взаимодействии. Это реализуется благодаря возможности промотирования валентных электронов с 3s- и Зр-оболочек на близлежащую по энергии Зс(-оболочку при одном и том же значении главного квантового числа. А у элементов 2-го периода возможность промотирования на следующую вакантную 35-оболочку исключается по энергетическим соображениям затраты энергии на промотирование не могут быть компенсированы выигрышем в энергии за счет образования дополнительных связей. Именно по этой причине не реализуется, например, пятивалентное состояние азота, хотя для фосфора оно является обычным. Так, галогениды азота имеют формулы NFs, а для фосфора известны и пентагалогениды, например P I.,. В самом деле, структуру валентных орбита-лей азота (п=2) и фосфора (тг=3) можно представить следующим образом [c.13]

Валентная электронная конфигурация всех элементов VA-группы— ns np , т. е. на внешнем энергетическом (валентном) уровне они содержат 2 спаренных s-электрона и 3 неспаренных (в соответствии с правилом Гунда) электрона на трехкратно вырожденном р-уровне. Однако между элементами этой группы существуют и различия в электронном строении. Так, у фосфора в отличие от азота впервые появляется вакантный внешний М-уровепь, что обусловливает возможность промотирования одного 35-электрона с образованием пятиковалентного состояния, которое, как известно, отсутствует у азота. У мышьяка, сурьмы и висмута к вакантному -уровню добавляется еще в отличие от фосфора полностью завершенный внутренний (п—1) -уровень, а у висмута, следующего за лентаноидами, кроме того, и 4/ -уровень. [c.282]

В результате промотирования электрона Зя - 3(/ валентное состояние возбужденного атома фосфора, в котором он образует молекулу РРз. можно описать формулой зрЫ. В этом случае говорят о хр й(-гибридизации, которой соответствует строение молекулы в виде тригональной бипирамиды, что н подтверждено экспериментально (рис. 26). Здесь надо отметить, что [c.56]

В основном состоянии атом азота с конфигурацией 18 2з 2р имеет три неспаренных электрона и в соответствии с этим трехвалентен в простых соединениях. Следующая орбиталь Зс расположена по энергии слишком высоко, чтобы было возможно промотирование на нее одного из 25-электронов, поэтому валентность нейтрального атома азота никогда не превышает трех. Как уже говорилось, пирамидальное расположение связей можно объяснить, исходя из тетраэдрического распределения электронных пар, считая одну из них неподеленной и три связывающими. В то же время положительно заряженный атом азота изоэлектронен нейтральному атому углерода и может иметь четыре неспаренных электрона, т. е. четыре ковалентные связи. Отрицательно заряженный атом азота изоэлектронен нейтральному атому кислорода, и мы получаем две связи и две неподеленные пары электронов. Когда некоторые из электронов участвуют в образовании я-связей, могут возникать плоские тригональные и линейные структуры. Сведения о строении соединений азота собраны в табл. 10.9. [c.162]

Прямоугольная молекула является самым крайним членом ряда изогнутых конфигураций, подвергнутых тщательному исследованию. Хотя класс симметрии этой молекулы был бы таким жО как и для любой другой изогнутой конфигурации, строение с углом 90° между С — Н-связями кажется естественным с точки зрения простой теории валентности. В самом деле, связывающие орбиты можно было бы построить из двух 2р-орбит атома углерода, а неподеленную пару электронов поместить на 25-орбиту углерода, причем одна 2р-орбита осталась бы незанятой. Слейтер [3] вычислил, что энергия, требуемая для промотирования электрона с -орбиты на вакантную р-орбиту в атоме углерода, составляет 199 ккал/моль. Поэтому даже нри условии, что метод расчета может допускать некоторую ошибку и что введение двух атомов водорода может слегка изменить величину электрон-электронного отталкивания, все же приходится сделать вывод, что прямоугольный СНг был бы синглетным и что для возбуждения в прямоугольное триплетное состояние потребовалась бы большая энергия. При раннем обсуждении этой проблемы [4, 5] идея, что домини- [c.270]

Следует иметь в виду, что у атомов щелочноземельных элементов есть вакантные -ячейки на предпоследнем энергетическом уровне и возможно промотирование пя-электрона в состояние (л—i)d. При формировании химических связей s- и d-электронамй имеет место -гибридизация, которая обусловливает нелинейность трехатомнон молекулы, то есть ее угловое строение. [c.44]

Аналогично обстоит дело и с образованием молекулы 5Рв или ЗгРщ. Опираясь на метод валентных связей, приходится допустить промотирование не только одного р-электронэ, но и -электрона в состояние й. Хотя такое допущение приводит к правильно( у предсказанию строения молекул 8Рб в виде октаэдра, однако оно едва ли состоятельно с энергетической точки зрения. Как и в случае 5р4, для объяснения образования молекулы 5Рб необходимо привлечь метод молекулярных орбиталей. [c.64]

Полезно разЪбрать явления, которые мы объяснили с помощью одно-и трехэлектронных связей, с точки зрения более общих представлений, которые мы рассмотрели в гл. XI. Одно- и трехэлектронные связи, конечно, привлечены к описанию явлений, не укладывающихся в схему двухэлектронной связи, и может казаться, что принцип устойчивости восьмиэлектронной оболочки в значительной степени утрачивает в этих случаях свой смысл. Однако теория Хунда-Мулликена имеет достаточно общий характер и в состоянии объяснить описанные нами явления. Так, магнитный момент О2 объясняется простьш допущением, что два промотированных электрона находятся на неодинаковых уровнях энергии и что они имеют параллельные спины, причем взаимодействие спинов и орбитального движения стабилизирует такое расположение. Допущение, что в молекуле N0 один электрон промотирован и что в ней имеется шесть электронов, образующих эквивалент двух с половиной связей, хорошо согласуется со строением, описанным в этом параграфе. [c.344]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология