Молекулы с одинаковыми ядрами

Рассмотрим форму и относительную энергию двухцентровых молекулярных орбиталей, возникающих при линейной комбинации двух 15-орбиталей. Для случая двухатомных молекул с одинаковыми ядрами (гомоядерных молекул) вклад атомных орбиталей в молекулярные будет одинаковым, т. е. == Сг и Сз = с . [c.47]

Двухатомные молекулы подразделяются на молекулы с одинаковыми ядрами, или гомонуклеарные (например. На), и с неодинаковыми ядрами, или гетеронуклеарные (например, НС1) . Свойства симметрии их различны. Для тех и других характерным элементом симметрии являются межъядерная ось, ось симметрии бесконечного [c.48]

Для случая двухатомных молекул с одинаковыми ядрами вклад атомных орбиталей в молекулярные будет одинаковым, т. е. С =С2 и сз = с4. [c.45]

При написании полной вращательной суммы по состояниям для молекулы с одинаковыми ядрами необходимо знать, какие значения вращательных квантовых чисел (четные или нечетные) соответствуют орто- и пара-состояниям. Вопрос этот решается, например, путем изучения полосатых спектров. Суммирование необходимо проводить отдельно по орто- и пара-состояниям [c.229]

Так же как существует порядок заполнения атомных орбиталей, существует и порядок заполнения молекулярных орбиталей. Теоретически этот порядок строго не обоснован вследствие очень сложного расчета, но на основании спектроскопических наблюдений было установлено, что при образовании двухатомных молекул с одинаковыми ядрами для элементов первых трех периодов порядок следующий [c.155]

Этот результат для молекулы с одинаковыми ядрами может быть достигнут значительно проще, но здесь на примере Н2 показаны особенности метода, характерные и для расчета более, сложных систем. Для нахождения трех неизвестных величин с,, Сд и были использованы три уравнения (26.15), (26.15 ) и(3.11). Так как вековое уравнение оказалось квадратным относительно Е, были получены два значения для энергии, именно и Е , и два набор 1 коэффициентов Су и С2, именно 1/>/2 и 1/л/2 для с, и 1/у/Т и—1/.у/2дш С2,и соответственно две молекулярные орбитали и Т4. Как следует из свойств собственных функций уравнения Шредингера [см. (3.10)], эти орбитали ортогональны, т. е. [c.97]

При интерпретации спектров очень важны свойства четности или нечетности, которыми обладают орбитали относительно центра симметрии. У двухатомных молекул с одинаковыми ядрами есть такой центр. В соответствии с этим МО подразделяются на четные (g) и нечетные (и). [c.106]

Корреляционная диаграмма для двухатомных молекул с одинаковыми ядрами показана на рис. П.10. [c.113]

Это связано с тем, что для молекул с одинаковыми ядрами четность или нечетность квантового числа ] влияет на симметрию вращательной волновой функции — способность изменять знак или оставаться неизменной при перестановке ядер. [c.233]

Итак, энергетические схемы, представленные на рис. 28—30, объясняют образование двухатомных молекул с одинаковыми ядрами (гомо-ядерных молекул) элементов первого периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева. [c.93]

Молекулы с одинаковыми ядрами (гомоядерные молекулы) [c.43]

Корреляционная диаграмма для двухатомной молекулы с одинаковыми ядрами. Для правильного понимания взаимосвязей орбиталей в простейших молекулах используют так называемые корреляционные диаграммы. На рис. 17 представлена корреляционная диаграмма для системы двухатомной молекулы с одинаковыми ядрами. На ней показано изменение энергии орбиталей при переходе от системы двух невзаимодействующих атомов (разделенные атомы, на рис. 17 — справа) к условной, но реально недостижимой системе, где атомы А и В сливаются (объединенный атом, на рис. 17 — слева). Энергии реальных МО в молекуле А—В характеризуются точками пересечения энергетических кривых с пунктирной вертикалью. При построении диаграммы важно соблюдение правила непересечения — уровни одинаковой симметрии никогда не пересекаются. По этому поводу следует сделать лишь одно разъяснение. Не могут пересекаться уровни, которые имеют одинаковую симметрию по обеим основным операциям симметрии (С2)—ст, п и ( )—g, и. Так, из рис. 17 видно, что уровни 2 и ст , пересекаются, хотя они оба относятся к и-типу. То же относится и к возможности пересе- [c.609]

Рис. 17. Корреляционная диаграмма объединенный атом — разделенные атомы для двухатомной молекулы с одинаковыми ядрами (уровни одинаковой симметрии не пересекаются, энергетическая шкала условна)

Если в рассмотренной на рис. 17 корреляционной диаграмме молекулы с одинаковыми ядрами как 02 коррелировали [c.611]

Особенно простой вид имеет приближение ЛКАО для двухатомных молекул с одинаковыми ядрами, т. е. для молекул, построенных из двух одинаковых атомов, таких, как Нг, О2, N2 и т. д. Рассмотрим простейшую из таких систем — молекулу Нг . Поскольку эта молекула одноэлектронная, задача ее расчета имеет такое же значение для теории молекул, какое имеет задача расчета атома водорода для теории сложных атомов. [c.94]

МОЛЕКУЛЫ С ОДИНАКОВЫМИ ЯДРАМИ [c.104]

Рис. 4.10. Корреляционная диаграмма для двухатомных молекул с одинаковыми ядрами. Слева указаны состояния объединенного атома, справа — состояния разделенных атомов. Основой построения этой диаграммы служит принцип Паули и правило непересечения уровней одинаковой симметрии (например, а-уровней или я-уровней, а также уровней со свойствами g или и). Энергетическая шкала условна.

Теперь для описания электронного строения двухатомных молекул с одинаковыми ядрами сравнительно легко применить [c.111]

ЭЛЕКТРОННЫЕ КОНФИГУРАЦИИ ОСНОВНЫХ СОСТОЯНИЙ ДВУХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ С ОДИНАКОВЫМИ ЯДРАМИ (ИМЕЕТСЯ НЕКОТОРАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ В СЛУЧАЯХ Вз, И ГДЕ ВОЗМОЖНО НЕСКОЛЬКО ОТНЕСЕНИЙ) [c.114]

Из изложенного видно, что метод ВС дает довольно хорошее качественное объяснение электронного строения обычных молекул с одинаковыми ядрами. Однако количественных расчетов было выполнено сравнительно мало. Это объясняется тремя причинами [c.141]

На этой стадии в отнощении метода МО возникает еще один вопрос. Так как молекулярные орбитали — многоцентровые, то можно говорить о молекулярных электронных оболочках аналогично тому, как говорили ранее об атомных электронных оболочках. Например, в случае двухатомной молекулы с одинаковыми ядрами типа Рг можно сказать, что МО, возникающие из АО -оболочек двух атомов Р, в совокупности составляют молекулярную оболочку. Подобным же образом можно ввести понятие подоболочки, что оказывается иногда удобным при сокращенном описании электронного строения молекул. Одной из возможных подоболочек может быть, например, о а или (л-оболочка). [c.163]

Выше мы отнесли дозволенные МО к определенным классам симметрии (наприм ер, в случае НгО было рассмотрено два таких класса) подобному же отнесению подлежат АО центрального атома и АО присоединенных групп. Это отнесение орбиталей к различным классам вполне аналогично классификации АО по типам з, р, й,. ... Чтобы определить, какие электронные переходы разрешены, а какие запрещены, и исследовать, каким образом колебания молекулы, нарушающие ее симметрию, изменяют данные правила отбора, необходимо пользоваться методами теории групп. Напомним один пример (раздел 4.7), когда в случае двухатомных молекул с одинаковыми ядрами мы ввели классификацию МО по типам и и. Мы указывали, что дозволенными переходами могут быть только переходы типа g- u или u- g. Это просто иллюстрация (фактически простейшая возможная для молекул) того, каким. [c.187]

Для этого необходимо вернуться к выражению (5.13), которое показывает, что для двухатомных молекул с одинаковыми ядрами значения энергии, соответствующие симметричной и антисимметричной волновым функциям [c.189]

Некоторые молекулярные колебания не способны взаимодействовать с ИК-излучением, поскольку они не приводят к изменению дипольного момента. Например, такие двухатомные молекулы с одинаковыми ядрами как Ог, N2 и На вообще не могут поглощать ИК-излучение, потому что они имеют дипольный момент равный нулю, который не изменяется в результате колебаний. [c.725]

В основу построения электронных конфигураций многоэлектронных молекул с одинаковыми ядрами положена система орбиталей одноэлектроной молекулы Н5. Использовав для построения двух МО Н2 базис из двух Ь-АО, мы получили фз - и ф -орбитали. Для получения большего числа орбиталей, необходимых для размещения многих электронов гомонуклеарных молекул, надо привлечь большее число АО. Так, используя Ь-, 25-, 2р -, 2ру- и гр -орбитали двух атомов водорода, получаем систему из 10 МО молекулы Н2. Молекулярные орбитали систематизируются по энергии, связывающим свойствам и симметрии. [c.71]

Существование или отсутствие электрического дипольного момента у молекулы связано с ее симметрией. Так, молекулы, обладающие центром симметрии, неполярны. К ним относятся двухатомные молекулы с одинаковыми ядрами (Hj, Oj, l и др.). Напротив, двухатомные молекулы с разными ядрами, такие, как НС1, Na l и т. п., — полярны. В настоящее время разработаны различные методы определения дипольных моментов молекул в растворах и в газообразном состоянии, в том числе прецизионные методы спектроскопии в микроволновом радиодиапазоне. Дипольные моменты различных молекул имеют порядок от ОД до 10 Д. [c.72]

Наиболее непосредственно полярность связи в двухатомных молекулах характеризуется электрическим дипольным моментом. У чисто ковалентных молекул с одинаковыми ядрами > ц = 0, у молекул галогенидов щелочных металлов ( ионных молекул ) дипольные моменты достигают 30—40 10 ° Кл м (10—12 Д ), дипольные моменты 1,5— —3,010 ° Кл м (0,5—1 Д) указьгаают на умеренную полярность связи. Однако сама по себе величина ц еще не говорит о величине зарядов, возникающих на атомах, и, следовательно, о степени ионности связи, так как ц зависит и от заряда связи, и от межъядерного расстояния. Более удобной мерой полярности связи может служить так называемый критерий Полинга [c.133]

Для двухатомной молекулы с одинаковыми ядрами существует лло скость сим метр ии, пе рпендикул ар1н1ая межъядериому расстоянию при отражении в ней волновой функции, т. е. при замене координат электронов Хи уи 21 на —л ,, —уи —2г, функция либо не меняется, либо только меняет знак. В первом случае она называется четной и соответствующее состояние обозначает- [c.193]

Для случая двухатомных молекул с одинаковыми ядрами (гомо-ядерных молекул) вклад атомных орбиталей в молекулярные будёт одинаковым, т.е. С1 = сг и сд = С4. . [c.53]

Молекулярные орбитали всех двухатомных молекул имеют общий вид, даваемый выражением (5.24). Кроме того, это выражение также применимо и для линейных многоатомных молекул, таких, как диоксид углерода или ацетилен, поскольку в рамках ССП-приближения эффективный потенциал, действующий на электрон в таких молекулах, не зависит от угла ф. Для двухатомных молекул с одинаковыми ядрами (гохмоядерных молекул) орбитали могут быть также помечены дополнительно индексами g или и. [c.79]

Действительное иоложепне точки сходимости для ряда двухатомных молекул с одинаковыми ядрами соответствует энергии Лгеход, которая превышает энергию диссоциации О" молекулы, определенную из термохимических данных. Анализ спектров поглощения таких молекул позволяет установить интересный факт фотохимическая диссоциация происходит из электронно-возбужденного состояния, и по крайней мере один из образующихся атомов такн<е оказывается в электронно-возбужденном состоянии. [c.376]

Принимая для молекул с одинаковыми ядрами и нечетными атомными весами квантовые веса в соответствии с уравненпем (30а) гл. VIII и учитывая, что для протона s=V2, получаем вращательные суммы по состоянпям обеих модификаций [c.390]

В дальнейшем пеобходнмо разлпчать двухатомные молекулы с одинаковыми и с разными ядрами, так как только последние обладают постоянными электрическими диполями. В случае молекул с одинаковыми ядрами, такими, как Hj, N2, О2, I2 и, т. д., ирименяется теория дисперсионного эффекта Лондона. Силы притяжения в этом случае обусловлены взаимодействием электронных осцилляторов. [c.401]

Корреляционные диаграммы для двухатомной молекулы с разными ядрами. При построении корреляционных диагргимм для двухатомных молекул с разными ядрами должны соблюдаться те же основные правила, что и для молекул с одинаковыми ядрами [c.611]

В линейных молекулах среднее поле, действующее на электрон, обладает аксиальной симметрией, т, е, оператор Гамильтона (адиабатическое приближение) остается неизменным при вращении молекулы на произвольный угол вокруг оси молекулы (элемент симметрии Сф), Кроме того, оператор Гамильтона остается инвариантным при отражениях в любой плоскости, проходящей через ось молекулы (элементы симметрии о ). Группа симметрии, обладающая такими элементами симметрии, обазначается ooi,. Если кроме указанных выше элементов симметрии имеется еще центр-симметрии (например, двухатомные молекулы с одинаковыми ядрами, такие, как молекулы СОг и др.), то тдкая группа симметрии обозначается Daah- [c.639]

Рассмотрим теперь другие молекулы с одинаковыми ядрами. Как мы увидим, большую часть того, что было сказано относительно Н , можно отнести и к более тяжелым молекулам. Особенно проста молекула Нг. Она отличается от Н только наличием второго валентного электрона. Естественно думать, что оба электрона занимают МО, сходную с орбиталью фд+фв молекулы Н , и что, следовательно, в основном состоянии Нг эта орбиталь заполнена двумя электронами с противоположными спинами. Основное различие между двумя молекулами заключается в наличии теперь второго электрона, который принимает участие в связывании, однако обусловленный этим выигрыш энергии несколько уменьшается вследствие межэлектронного отталкивания. Оказывается, что потенциальная кривая молекулы Нг по форме аналогична кривой молекулы Н , но сдвинута так, что ее минимум лежит в точке 1,40ао=0,74 А. Это расстояние меньше равновесного в Н (2,00 Яо). Энергия связи в Нг (4,75 эв) случайно почти в два раза больше энергии связи в Н (2,79 эв) [13]. Мы сказали случайно потому, что при сравнении Н и Нз следует помнить о сильном межэлектронном отталкивании в Нг, которого нет в Н , а также о заметном различии в энергиях кулоновского отталкивания ядер (13,6 эв в Н и 19,3 эв в Нг). Нет никаких оснований считать, что аналогичная случайность возможна и в других молекулах, [c.103]

Для двухатомных молекул с одинаковыми ядрами можно использовать принцип построения точно так же, как это было сделано в разделе 2.8 для атомов. Единственно, что необходимо знать, это относительный порядок расположения различных МО по энергиям. К сожалению, чисто теоретически нельзя вычислить энергии МО с достаточной степенью точности , однако расчеты, которые все же можно сделать, позволяют найти правильную последовательность уровней. С другой стороны, порядок их расположения можно определить из молекулярных спектров (см., например, [255]). Для молекул, построенных из атомов первого периода менделеевской системы, указанная последовательность такова полное обозначение als < o ls < o2s < o 2s < o2p < nJ2p n p < л 2/7 = л 2p<(J 2 7, сокращенное обозначение za ya xo wn vn uo, другое возможное обозначение [c.108]

Однако параметр X здесь уже не равен 1. Энергии МО нельзя вычислять по простым формулам (4.6) и (4.7), и необходимо решать уравнение второй степени (4.4). С помошью условий а — в в разделе 4.3 (приблизительно одинаковые энергии, максимальное перекрывание и одинаковые свойства симметрии относительно оси связи) легко указать, какие АО грл и грв могут комбинировать между собой. Кроме того, сохраняет прежний смысл классификация МО по тинам симметрии а, тс,, а также степень вырождения МО. Остается справедливым и правило непересечения (стр. 82), согласно которому уровни энергии МО одинаковой симметрии взаимно отталкиваются при помощи его можно коррелировать энергии орбиталей в двух предельных случаях, а именно объединенного атома и разделенных атомов. Соответствующая корреляционная диаграмма, аналогичная диаграмме для двухатомных молекул с одинаковыми ядрами (рис. 4.10), показана на рис. 4.12 (заимствованоиз[255]). Основное отличие последней от диаграммы на рис. 4.10 заключается а) в отсутствии свойств g и и (стр. 107), что связано с потерей центральной симметрии, и б) в различии энергий одинаковых орбиталей у разделенных атомов. Например, в молекуле N0 МО о25 коррелирует с АО кислорода 2з, МО а 2з — с АО 25 азота, причем вследствие большего ядерного заряда уровень кислорода ниже уровня азота. Однако в молекуле Ог как сг25, так и а 2з коррелируют с одной и той же АО кислорода при больших межатомных расстояниях. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология