связи форма электронных облаков

Направленность ковалентной связи. Поскольку электронные облака имеют различную форму, их взаимное перекрывание может осуществляться разными способами. В зависимости от способа перекрывания различают ст-, л- и 5-связи (рис. 43). [c.65]

Почему при наличии одной связи между атомами она может быть только а-связью При каких условиях образуются я- и б-связи Для всех ли форм электронных облаков возможно образование этих связей [c.127]

Влияние значений I на энергию электрона связано с тем, что оно определяет форму электронного облака, от которой зависит его способность проникать к ядру через слой промежуточных электронов. Чем выше эта проникающая способность, тем чаще электрон бывает вблизи ядра, и тем большим для него будет эффективный, т. е. фактически действующий, заряд ядра 2, а следовательно, тем меньшей будет его энергия. Снижение полного или истинного заряда ядра I учитывается коэффициентом экранирования а 2 =2—сг. Эффект проникновения последовательно уменьшается при переходе от к- к р-, д,- и /-состояниям. Это объясняет, почему электрон из Зй- и 45-АО предпочитает последнюю, несмотря на большее значение главного квантового числа. [c.86]

При этом плотность электронов в пространстве еще больше увеличивается, увеличивается и жесткость электронной системы (оболочки). Это ни что иное, как 2 (8) + 6 (р) структура самая устойчивая упаковка электронов, определяющая конец периодов. Не (1 з ) Ые (2 5- 2р ) Аг (3 8- 3 р ) Кг (4 8- 4 р ) Хе (5 8- 5 р ) Кп (6 8- 6 р ). Иной другой причины объяснения их устойчивости, кроме пространственной геометрии, просто не существует. Можно с полной уверенностью сказать, что электроны в своем движении не являются полностью автономными, они вращаются вокруг ядра как единое целое, как жесткая скорлупа. В связи с этим возникают большие сомнения относительно различных экзотических форм электронных облаков . Они должны отвечать главному требованию динамического равновесия — геометрической симметрии размещения электронов относительно всех осей и плоскостей симметрии. Разные гантели , ромашки и т. д. не отвечают этим требованиям. Они являются плодом фантазии. [c.190]

Бывать лишь два р-электрона. (При участии в образовании химических связей электронов с более сложной формой электронных облаков пи-связи могут образовываться, например, и за счет рй- и двух /-электронов.) [c.203]

МО в молекулах, как и АО в атомах, характеризуются не только относительной энергией, но и определенной суммарной формой электронного облака. Аналогично тому, как в атомах имеются р-,. .. орбитали, самая простая МО, обеспечивающая связь между только двумя центрами (двухцентровая МО), может быть а-, тг-, -,. .. типа. МО разделяются на типы в зависимости от того, какой симметрией они обладают относительно линии, соединяющей ядра атомов относительно плоскости, проходящей через ядра молекулы и др. Это приводит к тому, что электронное облако МО различным образом распределяется в пространстве. [c.112]

Для многоатомных нелинейных молекул также принято подразделение МО на сг, 5t и б, но в отличие от линейных молекул оно не связано с квантовым числом Х, а только с формой электронного облака МО. [c.190]

В многоатомных нелинейных молекулах понятие я-орбиталь связано лишь с симметрией орбитали, с характерной формой электронного облака, но не с моментом импульса, как у линейных молекул. [c.208]

Значения ш, характеризуют разрешенные ориентации электронного облака в пространстве, а число разрешенных ориентаций непосредственно связано с формой электронного облака, определяемой значением побочного квантового числа I. При I = О может быть только одна ориентация электронного облака, так как она обладает сферической формой. Если 1= 1, то возможны три разрешенные ориентации облака т, = = — 1 0 +1. При 1 = 2 число т, имеет пять разрешенных ориентаций —2 —1 0 -1-1 +2. [c.34]

Полученные таким путем гибридные орбитали лучше передают состояние электрона в молекуле. Например, гибридные орбитали зр, зр и зр имеют вид, представленный на рис. 20. Из рисунка следует, что гибридизация сопровождается изменением формы электронного облака. Оно является асимметричным и имеет по одну сторону ядра большую вытянутость, чем по другую. Химические связи с участием гибридных орбиталей более прочные. [c.86]

Существование такого различия в энергии связи потребовало введения второго квантового числа I, которое отражало бы разли< чие в энергетическом состоянии электронов, принадлежащих к различным подуровням данного энергетического уровня. Число I определяет форму электронного облака, а также орбитальный момент— количество движения электрона М при его вращении вокруг ядра [c.67]

Направленность ковалентных связей. В связи с различной формой электронных облаков и неравномерным распределением плотности ковалентная связь, в зависимости от типа взаимодействующих электронов, будет [c.112]

Трудность учета влияния незаполненных d-оболочек на форму электронного облака у переходных элементов и пренебрежение природой партнеров по связи являются недостатками этой теории и ограничивают ее применение к соединениям непереходных элементов. [c.135]

В случае многоатомных молекул молекулярные орбитали образуются точно так же, как в случае двухатомных молекул. Форма электронных облаков, участвующих в связи электронов, и принцип максимального перекрывания в простых случаях позволяют судить [c.64]

Что называют линией связи и углом связи, или валентным углом Как называют связь, которая образуется перекрыванием электронных облаков вдоль линии связи Какой симметрией она характеризуется и как это связано с возможностью образования пространственных изомеров Почему такую связь образуют электронные облака любой формы [c.126]

Атом лития на 25-подуровне имеет один неспаренный электрон и, следовательно, соединение должно иметь состав LiH. У атома бериллия этот подуровень заполнен и нет ни одного неспаренного электрона, следовательно, бериллий не должен образовывать ни одной химической связи. У бора и следующих за ним элементов (С, N, О, F) происходит последовательное заполнение 2р-подуровня, и атомы этих элементов будут иметь определенное число неспаренных электронов. Если при образовании связей учитывать только наличие неспаренных электронов, то для этих элементов должны образоваться следующие водородные соединения ВН, СН , NH3, Н7О, HF. Отсюда видно, что, применяя только обменный механизм образования химической связи, можно вступить в противоречие с экспериментальными данными бериллий образует соединение с водородом состава ВеНг, водородные соединения бора также имеют другой состав, а простейшее соединение углерода с водородом имеет состав СН4.Устранить это противоречие можно, предположив, что атомы элементов второго периода в образовании молекул участвуют в возбужденном состоянии, т.е. происходит распаривание 5-электронов и переход их на р-подуровень. Но тут возникает другое несоответствие с опытными данными. Поскольку энергии 5- и р-электронов различны, то и энергии образуемых ими химических связей должны отличаться, а, следовательно, подобные связи Э-Н должны иметь разную длину (в зависимости от того, орбитали какого типа принимают участие в их образовании). Согласовать теорию и эксперимент можно, введя предположение об усреднении энергий 5- и р-подуровней и образовании новых уровней, на которых энергии электронов, находящихся уже на орбиталях другого типа, одинаковы. А раз это так, то по правилу Хунда, в атоме появляется максимальное число неспаренных электронов. Эта гипотеза получила название явления гибридизации, а орбитали, образующиеся в результате усреднения энергий подуровней, называются гибридными. Естественно, что при этом меняются и форма электронных облаков, и их расположение в пространстве. В зависимости от того, какие орбитали участвуют в образовании гибридных орбиталей, рассматривают различные типы гибридизации и пространственные конфигурации образовавшихся гибридных орбиталей (см. рис. 14.). Число получившихся гибридных орбиталей должно быть равно общему числу орбиталей, вступивших в гибридизацию. В зависимости от того, какие орбитали взаимодействуют между собой, рассматривают несколько типов гибридизации [c.48]

На рис. 68,а изображена форма электронного облака, возникающая в результате / -гибридизации. Все 4 связи между атомом С и четырьмя одинаковыми одновалентными атомами, например атомами С1 или Н, располагаются под равными углами, каждый из которых равен 109°28. [c.280]

Использование магнитных измерений для изучения проблем стереохимии стало возможным только после разработки (Полингом и др.) теоретических представлений о пространственной форме электронных облаков различных типов химической связи и о влиянии этой формы на стереохимию молекул. Подобно измере- [c.256]

В соответствии с характерными для различного типа электронов формами электронных облаков наибольшей прочностью обладает ковалентная химическая связь, образованная р-электронами от каждого атома, т. е. связь р — р. В этом случае наблюдается наибольшая степень перекрывания электронных облаков, наибольшее выделение энергии и, следовательно, наибольшая сила притяжения. Кроме того, поскольку облако р-электрона не обладает сферической симметрией в отличие от -электрона, а состоит как бы из двух яйцеобразных частей (гантель, восьмерка), перекрывающихся заостренными концами, то плотность его на одном и том же расстоянии от ядра различна в разных направлениях. Отсюда плотность перекрывания р-электронов будет зависеть и от направления, в котором сближаются соединяющиеся атомы. Это будет то направление, которое обеспечивает максимальное перекрывание электронных облаков, электронов, образующих пару направление, вдоль которого возникновение связи наиболее выгодно энергетически. Аналогичной направленностью и большой прочностью обладает и ковалентная химическая связь, образованная -электронами. [c.150]

Оказалось, что реакционная способность химического элемента, т. е. его стремление вступать во взаимодействие с образованием тех или иных видов химической связи, зависит как от числа электронов на внешних энергетических уровнях атомов, так и от размеров последних, от формы электронных облаков, электронной плотности и степени симметрии расположения этих облаков. Весьма важной характеристикой химических свойств элемента, определяющей его тенденцию к химическому взаимодействию, является способность атомов данного элемента превращаться в положительно и отрицательно заряженные ионы. Ибо химическая реакция, сопровождаемая возникновением химической связи (ионной, например), есть результат взаимодействия электростатического притяжения и отталкивания между двумя противоположно заряженными частицами (ионами). Чем легче, следовательно, атомы данного элемента превращаются в ионы, тем они реакционноспособнее. [c.162]

При обобщении знаний учащихся о структуре веществ весьма эффективно использование наложений графопособий для характеристики геометрии и пространственного строения молекул (например, молекул фтороводорода и воды, воды и аммиака, аммиака и метана). При изучении типов гибридизации электронных орбиталей метод наложения позволяет проследить последовательность изменения энергий связей, форм электронных облаков, величин валентных углов и т. д., что обеспечивает более целенаправленное понимание теоретических вопросов. Новые возможности открывают прием, обратный наложению,— снятие транспарантов, что позволяет выделить детали, укрупнить их, освободив фон от других частей изображения. Так, в обучении химии снятие дает возможность выделить формулы веществ в уравнениях реакций, тепловые эффекты реакций, показать закономерность изменения свойств, физических констант и т. д. [c.130]

Одинаковую прочность связей объясняют гибридизацией орбита-лей, т. е. смешиванием их и выравниванием по форме и энергии. При этом первоначальная форма электронных облаков (орбиталей) взаимоизменяется и образуются облака (орбитали) одинаковой формы (рис. 16). Гибридная орбиталь имеет грушевидную форму и сильно вытянута по одну сторону от ядра. Химическая связь гибридной орбитали более прочная, чем негибридной (чистой), так как происходит большее перекрывание. Сама же гибридизация возникает всегда, когда в образовании связи участвуют электроны разного типа. [c.87]

Электроны, находящиеся на орбиталях 29 в комплексах, где отсутствуют л-связи, имеют энергию, мало отличающуюся от их энергии Б иесвяз-анном атоме металла приближенно можно считать, что они остаются на своих атомных орбиталях. При строгом рассмотрении считается, что электроны, занимающие в свободном атоме металла орбитали с1ху, с1уг и при образовании комплекса переходят на несвязывающие молекулярные орбитали /2 , которые по энергии и форме электронных облаков мало отличаются от атомных орбиталей. [c.129]

Гибридизация электронных облаков — это распростра-неииое явление, когда в процессе образования связей в мо лекулах происходит перестройка электронных облаков атома так, что все образуемые им химические связи становятся одинаковыми, ти связи ие являются Ь — Р, 8 — 5 или другими. связями, а представляют собой своеобразный гибрид тех и других. Например, у возбужденного атома бериллия электронная конфигурация 152, 25 , 2Р и в образовании связи участвуют один 5 — и один Р — электрон. В ходе образования новой молекулы с участием атома бериллия происходит гибридизация электронов первоначальная форма электронных облаков (орбиталей) взаимно изменяется и образуется облако (орбиталь) новой, но уже одинаковой формы. [c.30]

Направленность связи выражается в том, что она имеет вполне определенную форму. В зависимости от способа перекрывания и симметрии образующегося облака различают а-, л- и б-связи (рис. 13.5). Связь, образованную электронным облаком, имеющим максимальную плотность на линии, соединяющей центры атомов, называют сигма-связью. Связь, образованную электронами, орбитали которых дают наибольшее перекрывание по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, называют пи-связью. Дельта-связь образуется при перекрывании всех четырех лопастей -элек-тронных облаков, расположенных в параллельных плоскостях. Как видно из рис. 13.5, электроны -орбиталей могут участвовать лишь в образовании ст-связей, р-электроны — в образовании о-, п-связей, -электроны — в образовании ст-, л- и б-связей. Поскольку электронные облака (кроме х-облака) направлены в пространстве, химические связи, образованные с их участием, также пространственно направлены. Например, гантелевидные р-орбитали расположены в [c.231]

При таком расспаривании, как видно из схемы, один электрон оказывается на s-, а второй на р-орбитали. У хлора валентный электрон находится на р-орбитали. Если у бериллия валентные электроны будут различными, то в молекуле ВеСЬ одна связь ВеС1 будет (р — р)ст-связью, а вторая (s—р) ст-связью. Очевидно, что связи должны быть неравноценными. Однако опыт показывает, что обе связи ВеС1 в молекуле ВеСЬ одинаковы. Это может быть лишь в том случае, если оба валентных электрона у атома бериллия идентичны, т. е. имеют одинаковую энергию. Следовательно, в процессе расспаривания электронов энергии их выравниваются, s- и р-орбитали смешиваются — происходит так называемая гибридизация атомных орбиталей. Гибридизация, кроме выравнивания энергий электронов, всегда означает еще и изменение формы электронных облаков. В самом деле, сферическая s-орбиталь смешивается (гибридизуется) с гантелевидной р-орбиталью, вследствие чего образуются две новые гибридные орбитали с одинаковой энергией. Такие орбитали характеризуются грушевидной конфигурацией электронного облака [c.91]

Форма электронного облака также не может быть произвольной. Она определяется орбитальным (побочным) квантовым числом Ь (Ь й...п-1). Это связано с тем, что электрон в атоме не только притягивается ядром, но и испытывает отталкивание со стороны электронов, расположенных между данным е и ядром. Внутренние электрошп1[е слои как бы образуют своеобразный экран, ослабляющий притяжение электрона к ядру, или, как принято говорить, экранируют внешний элеетрон от ядерного заряда. При этом для электронов, различающихся значением Ь. экранирование оказывается неодинаковым. [c.13]

Образующаяся ковалентнаа связь тем прочнее, чем выше стетгеньЗерекрывания связывающих электронных облаков. Степень перекрывания, в свою очередь, зависит от раз-NTeptiB, формы электронных облаков и способа пх перекрывания. Так в ряду H I—НВг — HJ межъядерное расстояние растет (табл. 1). Это обусловлено увеличением электронных облаков. Уменьшение плотности перекрывания приводит к понижению прочности связи водород — галоген, [c.15]

Таким образом, число гибридных орбиталей всегда равно суммарному числу исходных орбиталей. Кроме того, при возникновении гибридных орбиталей необходимо соблюдение следующих условий Г) хорошее перекрывание гибридизу-емых электронных орбиталей 2) небольшая разница в энергиях атомных орбита-лей, участвующих в гибридизации. Например, Х -орбитали не могут гибридизо-ваться с 2 норбиталями, так как у них различные значения главного квантового числа, а потому их энергии сильно различаются. Гибридизация всегда сопровождается изменением формы электронного облака. При этом гибридное электронное облако асимметрично имеет большую вытянутость по одну сторону от ядра, чем по другую. Поэтому химические связи, образованные с участием гибридных орбиталей, обладают большей прочностью, чем связи за счет чистых негибридных электронных облаков. Гибридизация одной 5-орбита,ди и одной р-орбитали приводит к возникновению двух гибридных облаков, расположенных под углом 180° (рис. 36). Это так называемая р-гибридизация, в результате которой гибридные облака располагаются по прямой. Отсюда легко объяснить прямолинейность молекулы ВеС12 в- и р-орбитали атома бериллия подвергаются в -гибриди-зации и образуют две гибридные связи с двумя атомами хлора (рис. 37). У каждого атома хлора имеется по одному неспаренному р-электрону, которые и являются валентными. [c.80]

Форма электронных облаков и распределение в них электронной Г Л0Т[10СТИ имеют первостепенное значение при расслютрении природы химической связи, определяющей взаилюдействие атомов (см. гл. III). [c.73]

Можно также показать форму электронного облака, изобразив граничную поверхность, внутри которой находится большая часть облака (95%). Если требуется показать на рисунке точное значение волновой функции, то пользуются контурными диаграммами, где линии соединяют точки, для которых i j (или ifi ) имеет определенное значение. На рис. 1.8 показаны различные изображения 2рг-орбитали атома водорода. Несмотря на то, что представленные здесь-фигуры имеют различную форму, они обладают одинаковой симметрией, характерной для / г-орбитали. Форма орбиталей важна для понимания особенностей химической связи, и в дальнейшем мы неоднократно будем пользоваться подобными изображениями орбиталей. На схемах часто рисуют орбитали .етилизован-но, несколько искажая их форму и пропорции. [c.24]

Одинаковую прочность связей объясняют гибридизацией орбиталей, т. е. смешиванием их и выравниванием по форме и энергии, В этом случае первоначальная форма электронных облаков (орбиталей) взаимоизменяется и образуются облака (орбитали) одинаковой формы (рис. 14). [c.69]

Как объяснить изменение величин энергии связи в ряду двухатомных молекул элементов II периода с учетом величин атомных радиусов числа валентных электронов у атомов и числа несвязывающих электронов формы электронных облаков кратности связи заселенности электронами связывающих и разрыхляющих молекулярных орбиталей [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология