Молекулярные орбитали гетероядерных двухатомных молекул

Рис. 17.5. Корреляционная диаграмма двухатомной гетероядерной молекулы (схематическое изображение изменений энергии молекулярных орбиталей при изменении межъядерного расстояния в двухатомной гетероядерной молекуле АВ). На схеме не показаны возможные изменения энергии в зависимости от зарядов ядер. Указано заполнение электронами молекулярных орбиталей для молекул СО и N0 соответственно с 14 и 15 электронами, а также (в скобкаиЧ) суммарное число связывающих электронов в каждой из них (10 и 11 соответственно).

В гетероядерной двухатомной молекуле АВ, где В-более электроотрицательный атом, чем А, связывающая молекулярная орбиталь содержит больший вклад атомной орбитали атома В, а разрыхляющая молекулярная орбиталь больше напоминает атомную орбиталь атома А. Если разность электроотрицательностей атомов А и В очень велика, как, например, в КР, валентные электроны локализуются на более электроотрицательном атоме (в данном случае Р) и представление о ковалентной связывающей орбитали теряет свой смысл. В такой ситуации правильнее говорить об ионной структуре К Р . Большинство гетероядерных двухатомных молекул имеют промежуточный характер связи между ионными парами и ковалентно связанными атомами другими словами, они имеют частично ионный характер связи и могут описываться структурами А В . [c.544]

Молекулы Oj, Nj и I2, состоящие из атомов только одного сорта, называются гомоядерными. В отличие от этого такие молекулы, как, например, НС1, СО или HI, называются гетероядерными. Попробуем распространить описанный выше простой подход к рассмотрению молекул Н, и H j, основанный на теории молекулярных орбиталей, на гомоядерные двухатомные молекулы элементов второго периода. Некоторые из таких молекул, например Nj, Oj и Fj, устойчивы при нормальных условиях. Другие, например С или Lij, обнаруживаются только при высоких температурах, а третьи вообше не существуют. Как объясняет эти факты теория молекулярных орбиталей [c.520]

Основываясь на методе, примененном к гомоядерным двухатомным молекулам, проведем в рамках теории молекулярных орбиталей исследование электронного строения двухатомных гетероядерных молекул, т.е. молекул, состоящих из неодинаковых атомов. [c.532]

Такой качественный вывод последовательности уровней, вообще говоря, оказывается невозможным для гетероядерных двухатомных молекул. Атомные орбитали одинакового типа, но принадлежащие двум химически различным атомам, имеют неодинаковые энергии. Их основные взаимодействия могут осуществляться с орбиталями иного типа на другом атоме, а не с орбиталями того же типа. Даже качественное обсуждение молекулярно-орбитальных энергетических уровней для таких молекул обычно требует обращения к методам, описанным в гл. 12. В очень редких случаях атомы молекулы обладают достаточно сходными свойствами, чтобы их молекулярно-орбитальные энергетические уровни удалось аппроксимировать изображенными на рис. 11.2. Наиболее примечательным примером таких молекул является СО. Несмотря на то что атомные орбитали кислорода по энергии расположены ниже, чем у углерода, возникающие молекулярные орбитали имеют энергетические уровни, расположение которых напоминает схему уровней гомоядерных двухатомных молекул. Электронная конфигурация молекулы СО совпадает с описанной выше для N2. И действительно, многие свойства СО близки к свойствам N2. В частности, энергия диссоциации СО лишь слегка превышает таковую для N2 ( 257 ккал/моль), и молекула имеет очень малый дипольный момент. [c.230]

Они применимы к гетероядерным двухатомным молекулам, в которых молекулярные орбитали могут быть образованы в результате смешивания двух атомных орбиталей разных типов. Это будет обсуждено ниже. Здесь для ясности лишь укажем, что примером может служить молекула НР, в которой связывающая молекулярная орбиталь составлена из атомных орбиталей Н(15) иР(2р,). [c.69]

В гомоядерных двухатомных молекулах С = С2 и Я=1, но для гетероядерных двухатомных молекул типа НР это неверно, так как электроны больше не принадлежат в равной степени обоим ядрам. Поэтому для НР Я больше единицы это означает, что атомная Р(2р, )-орбиталь дает больший вклад в молекулярную волновую функцию, чем Н(15)-орбиталь. Коэффициент Я называют мерой асимметричности или полярности связи. [c.74]

Использование методов УФЭС и РФЭС в основном определяется природой орбиталей атомов на поверхности и молекулярных орбиталей хемоадсорбированных молекул [45—47]. Например, для двухатомных гетероядерных молекул может быть изучена характеристическая фотоэмиссия от каждого из атомов в адсорбированной молекуле [37]. Линии кислорода используются для идентификации двух типов радикалов оксида углерода, адсорбированного на вольфраме (а- и 3-формы). Химические сдвиги кислорода (1 ) были использованы при применении метода РФЭС для того, чтобы проследить за десорбцией а-СО из монослоя оксида углерода. Подобная работа, выполненная в Национальном Бюро стандартов [37, 46] с, N2, N0, О2, Н2СО и СО, показала, что 15-энергии связей адсорбированных атомов уменьшаются, так как адсорбционные силы возрастают в качественном соответствии с физическими моделями [48]. [c.159]

В предыдущих главах. В разд. 4.5 достаточно успешно было рассмотрено образование связей в двухатомных гетероядерных молекулах второго периода на основе молекулярных орбиталей двухатомных гомоядерных молекул. Еще ранее, в разд. 3.4, мы обнаружили, что три гетероядерные молекулы отличаются от родственных им гомоядерных молекул в каждой молекуле LiH, HF и LiF распределение электронов смешено в сторону одного из атомов, в результате у молекулы появляется дипольный момент. Смещение электронной плотности происходит, потому что в этом случае энергия понижается еше больше, чем при симметричном (ковалентном) распределении. Это чрезвычайно важное следствие дипольный момент и повышенная прочность связи могут благоприятствовать образованию молекулы [c.202]

Каждая кривая на рис. 9.2 представляет орбитальный энергетический уровень. В каждом из пределов они отвечают соответствующим атомным орбиталям, а в промежуточной области— молекулярным орбиталям иона Н . Каждая кривая обозначена двумя символами. Первый из них (1ст+, 1а+ и т. д.) является символом симметрии и состоит из символа представления точечной группы Do h (которая описывает свойства симметрии иона любой другой гомоядерной двухатомной молекулы или любой линейной молекулы с инверсионной симметрией) и из порядкового номера п, который представляет собой псевдоквантовое число. Представления группы С сси позволяют получить символы для орбиталей гетероядерных двухатомных молекул или линейных молекул без инверсионной симметрии. Для орбиталей в качестве символов используются строчные буквы, поскольку орбитади являются одноэлектронными функ- [c.196]

Квадраты этих функций определяют распределения электронной плотности, соответствующие каждой молекулярной орбитали. Все щесть молекулярных орбиталей схематически изображены на рис. 13-25. Три из них являются связывающими, а три-разрыхляющими. Их энергетические уровни показаны на рис. 13-26. Отметим, что на примере рассматриваемых я-орбиталей иллюстрируется общее правило, согласно которому орбитали с больщим числом узловых поверхностей имеют более высокую энергию. Справедливость этого утверждения можно проверить на орбиталях гомоядерных и гетероядерных двухатомных молекул, обсуждавщихся в гл. 12, и даже на волновых функциях атома водорода. [c.575]

Гетероядерные двухатомные молекулы. В рамках метода ЛКАО МО гомо- и гетероядерные двухатомные молекулы рассматриваются аналогично. Основное отличие состоит в том, что для гетероядерных молекул молекулярные орбитали перестают быть симметричными по отношению к плоскости, проходящей через центр тяжести молекулы. Для молекулы типа АВ молекулярные орбитали строят в виде фд + -Ь Хфв- Значение коэффициента % рассчитывается с помощьювар ш(ион-ного принципа так, чтобы результирующая молекулярная орбиталь давала минимальное значение энергии. Коэффициент X может быть как положительным, так и отрицательным, что соответствует связывающим и разрыхляющим молекулярным орбиталям. [c.191]

Гетероядерные (разноэлементные) двухатомные молекулы описываю методом ЛКАО—МО, так же как гомоядерные двухатомные молекулы. Однако поскольку речь идет о разных атомах, то энергия атомнь х орбиталей и их относительный ,вклад в молекулярные орбитали тоже различны [c.57]

Гетероядерные молекулы. Из двухатомных молекул самой прочной является молекула азота, кратность связи в которой равна трем. Логично предположить, что у гетероядерных молекул и однозарядных ионов, имеющих одинаковое число электронов с N2- четырнадцать, - кратность связи будет такой же. Такими молекулами являются СО, ВР, BeNe и ионы N, N0" , СР" , ВО. По аналогии с молекулой азота они должны обладать высокими значениями энергий диссоциации. Такой вывод нетрудно сделать, распространяя схему молекулярных орбиталей гомоядерных молекул на гетероядерные. При этом надо учитывать, что 2- и р-орбитали с увеличением заряда ядра понижают свою энергию, а расщепление между ними по энергии растет. [c.59]

Полярная молекула НГ. На рис. 1.16 дана форма МО простейшей двухатомной гетероядерной молекуш>х НР. Поскош>ку валентная оболочка атома фтора описьшается одной и тремя 2/ -атомными орбиталями, а атом водорода имеет Ь -орбиталь, обш ее число образуюш ихся молекулярных орбиталей в молекуле равно пяти. На четырех нижних по энергии орбиталях фг ц 4 попарно размеш аются восемь электронов, пятая орбиталь пустая. На рисунке, кроме обьемньгх изображений МО, приведены также эскизы орбиталей, даюшде представление о симметрии и о том, какие АО атома фтора использованы для образования данной МО. [c.46]

При построении молекуля5ноорбитальных волновых функций для органических молекул возникают два новых осложнения молекулярные орбитали являются многоцентровыми , и, как почти во всех нелинейных молекулах, углы между связями не соответствуют очевидной ориентации базисных атомных орбиталей. Прежде чем перейти к этим проблемам, рассмотрим две двухатомные молекулы — одну гомоядерную и одну гетероядерную. Такими молекулами являются и НР рассматривая их, можно попутно выяснить некоторые квантовомеханические особенности ковалентной связи, объяснение которых было бы необоснованно сложным, если обратиться непосредственно к алкенам или другим органическим молекулам. После предварительного рассмотрения Рз и НР будет меньше затруднений при описании связей в ацеталене, этилене и метане. [c.57]