Орбит пространственные конфигурации

Какие гибридные орбитали серебра (I) ответственны за образование комплексов по схеме а) Ag+-(- l б) Ag+- -NHi Определите название и пространственную конфигурацию этих комплексов. [c.77]

С позиций модели гибридизации орбиталей рассмотрим состав и пространственную конфигурацию молекул СН4, HзN и Н2О. У атомов С, N и О валентными являются 2х-, 2р -, 2ру- и 2рг-орби-тали. На четыре хр -гибридные орбитали атомов С, N и О приходится соответственно 4, 5 и 6 электронов [c.67]

Пространственная конфигурация молекул и комплексов. Характер гибридизации валентных орбиталей центрального атома и их пространственное расположение определяет пространственную конфигурацию молекул и комплексных ионов. Так, при комбинации одной з- и одной р-орбиталей возникают две зр-гибридные орбитали, расположенные симметрично под углом 180 " (рис. 28). Отсюда и связи, образуемые с [c.65]

Для объяснения пространственной конфигурации молекул существует ряд теорий (моделей). Рассмотрим модель гибридизации орбита-лей. [c.83]

Тип иона Гибридные орбитали пространственная конфигурация Примеры ионов [c.23]

Рис. 4. Пространственная конфигурация -орбиты.

На пространственную конфигурацию молекул влияют внешние атомные орбитали, имеющие неподеленную пару электронов. В качестве примера рассмотрим конфигурацию молекулы ННз. Внешний уровень атома азота имеет строение [c.52]

Состояние электрона, описываемое побочным квантовым числом I, квантовано в пространстве. Для каждого значения I имеется 2/ 1 энергетически эквивалентных пространственных конфигураций орбиталей, которые описываются магнитным квантовым числом Побочному квантовому числу I = О соответствует одна 5-орбиталь, обладающая шаровой симметрией. Для I = 1 имеются уже три р-орбитали со значениями = —1, О, + 1. Эти орбитали характеризуются равной энергией и в этом отношении полностью эквивалентны, если в атоме отсутствует система осей координат, по которым эти орбитали могли бы быть пространственно ориентированы. Отмечая равноценность трех р-орбиталей, их называют трехкратно вырожденными. Однако, если атом попадает во внешнее электрическое или магнитное поле или же входит в состав молекулы, тем самым задается система координат. Так как по отношению к этой системе отсчета р-орбитали могут ориентироваться различно, то вырождение снимается. Вследствие этого появляется различие в энергиях между состояниями, характеризующимися различными значениями магнитного квантового числа т . Аналогичным образом можно рассмотреть снятие вырождения нескомпенсированных [c.176]

При р -гибридизации образуются четыре 5/э -орбитали, расположенные друг к другу под углом 109°28 (см, рис, П.11), Поэтому при взаимодействии атома, у которого имеются неспаренные один 5- и три р-электрона, с четырьмя другими атомами образуется молекула, имеющая конфигурацию тетраэдра. Пространственная конфигурация молекул, образованных при зр-, зр - и р -гибридизации, представлена на рис. П.12, а, б, в и приведена Б табл. 11.3. При других видах гибридизации образуются молекулы еще более сложной конфигурации (рис. 11.12, г, <3, е табл. И.З). [c.45]

Гип молекулы или нона Валентные орбитали центрального атома Пространственная конфигурации Примеры молекул и ионов [c.110]

Максимальное перекрывание облаков, образующих сг-связи, совпадает с линией, соединяющей центры атомов. Поскольку электронные облака (кроме -облака) направлены в пространстве, то и химические связи, образуемые с их участием, пространственно направлены. Так, гантелевидные р-орбитали расположены в атоме взаимно перпендикулярно. Следовательно, угол между связями, образуемыми р-электрона-ми атома, должен быть 90°. Таким образом, пространственное расположение (т-связей определяет пространственную конфигурацию молекул. [c.82]

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]

Легко видеть, что четыре связи возбужденного атома углерода (15 2з 2р ) с другими атомами должны образоваться за счет трех р-электронов и одного 5-электрона, а следовательно, одна из валентных связей по своей пространственной конфигурации должна отличаться от трех остальных, что противоречит всему опыту органической химии. Для того чтобы устранить это несоответствие, было высказано предположение о том, что орбиты трех р-электронов и одного 5-электрона углерода гибридизуются , причем образуются четыре одинаковые гибридные электронные орбиты, направленные из центра правильного тетраэдра к его вершинам. [c.45]

Функция г1)(6,(р) 1 отражает угловое распределение электрона. Графики этой квадратичной функции в координатах х, у п z дают пространственные конфигурации, зависящие от квантовых чисел I и mi. Имеет смысл также построение самой функции il)(0, ф) в декартовой системе координат, так как при этом способе изображения получаются пространственные диаграммы атомных орбита-лей, на которых знаком + или — обозначается амплитуда волнового движения электрона. Такие диаграммы ns-, пр- и л -орбита-лей представлены на рис. 2.3. [c.32]

Вспомним пространственную конфигурацию р-орбит. Каждая из них направлена вдоль одной их трех осей координат (см. рис. 15-9). Если электроны расположены на орбитах, как показано на схеме (20), то два электрона занимают р-орбиту, направленную вдоль оси х (р , а два других — р-орбиту, направленную вдоль оси у (ру). Если же электроны распределены, как показано на схеме (21), то два электрона находятся на р -орбите, только один электрон — на ру-орбите и последний — на р -орби-те. Таким образом, расположение электронов (21) отличается от (20) перемещением одного электрона с ру-орбиты в другую часть пространства — на Рг-орбиту. Поскольку электроны отталкивают друг друга, мы можем ожидать, что конфигурация (21), при которой электроны расположены дальше друг от друга, будет обладать меньшей энергией. Опыты показывают, что это действительно так, поэтому все рассуждения мы будем [c.421]

Орбитали с1,-2-у2 и г2 в октаэдрическом комплексе направлены прямо к лигандам и поэтому принимают участие в образовании гибридных 5р -связей. В плоском квадрате гибридные зр -связи используют только йд 2 /2-орбиталь. Из данных табл. 7-6 видно, что величины вычисленных и экспериментально наблюдаемых магнитных моментов хорошо согласуются друг с другом. Также видно, что пространственная конфигурация, предсказанная гиб ридными орбиталями, находится в полном соответствии с известной стереохимией комплексов. Тот факт, что экспериментально определенные магнитные моменты немного выше вычисленных можно объяснить использованием для вычислений формулы, учитывающей только спиновый вклад в магнитный момент и полностью исключающей угловой орбитальный момент неспаренных электронов. Это, конечно, не всегда верно, и при расчете нужно учитывать вклад в общий магнитный момент результирующего орбитального момента. [c.252]

Координационное число атома А Тип моле- кул или комп- лексов Валентные орбитали атома А Пространственная конфигурация Примеры молекул и комплексов [c.66]

Пространственная конфигурация молекул и комплексов. Характер гибридизации валентных орбиталей центрального атома и их пространственное расположение определяют пространственную конфигурацию молекул и комплексных ионов. Так, при комбинации одной 5- и одной /7-орбитали возникают две 5/7-гибридные орбитали, расположенные симметрично под углом 180° (рис. 48). Отсюда и связи, образуемые с участием электронов этих орбиталей, также располагаются под углом 180°. Например, у атома бериллия 5/7-гибридизация орбиталей проявляется в молекуле ВеСЬ, которая вследствие этого имеет линейную форму [c.71]

Поскольку -орбитали имеют сферическую форму, у них нет направленности р-орбитали, напротив, обладают направленностью, а пространство, занимаемое каждой орбиталью, имеет форму песочных часов в одной части этого пространства волновая функция отрицательна, в другой положительна. Как показано на рис. 2.1, три р-орбитали, Рх, Ру и Рг, расположены под прямыми углами друг к другу вдоль осей х, у и г в декартовой системе координат. На рис. 2.1 изображены пять Зй-орбиталей, обладающих более сложной пространственной конфигурацией. Далее будет показано, что геометрия р- и -орби-талей имеет непосредственное отношение к структуре гетероатомных соединений. Пока же достаточно указать на то, что все рассматриваемые элементы имеют незаполненные р-орбитали, а у элементов второго периода — алюминия, кремния, фосфора и серы — есть незаполненные -орбитали. [c.29]

Амплитуда колебаний атомных ядер во много раз (пропорцжо-нально квадратному корню из отнощения масс) меньше, чем электронов. Поэтому атомные ядра, принадлежащие данной молекуле, вместе со всеми своими электронами, кроме валентных (т. е. атомные остовы), связанные направленными межатомными связями, представляют собой довольно резко локализованный остов молекулы. Понятно, что форма молекулы зависит от строения остова, которое в свою очередь определяется характером межатомных связей, их направлением. Но, как мы знаем, направление межатомных связей задается той или иной комбинацией атомных орбита-лей, т. е. пространственной конфигурацией соответствующих электронных волновых функций, связанной с симметрией поля сил между атомным ядром и электронами, Так, в результате коаксиальной -гибридизации трехатомные молекулы галогенидов элементов И группы в газообразном состоянии имеют остов линейной формы. Четырехатомные молекулы, например ВРз, благодаря 5р2-гибридизации приобретают остов, в котором все соединяющие атомные остовы три связи располагаются в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Тетраэдрическое строение остова пятиатомных молекул типа СН4 и ССЦ обусловлено р -гибридизацией к такой же конфигурации остова молекул приводит х -гибриди-зация.. Существуют также октаэдрическая ( р -гибридизация, плоская квадратная 5/7 -гибридизация, тригональная бипирами-дальная ( 5,о -гибридизация, каадратная пирамидальная 5р -гиб-ридизация и др. [c.84]

Вообще орбитали могут эффективно гибридизоваться лишь в том случае, если они имеют близкие энергии. У атомов с малыми Z для гибридизации пригодны только 5- и р-орбитали. У атомов с большими 2 в гибридизации могут участвовать также -орбитали, что значительно расширяет возможности осуществления различных симметрий. По-видимому, наиболее важной из всех встречающихся в неорганической химии конфигураций является октаэдрическая конфигурация. Она возникает, когда к 5- и р-орбиталям примешиваются еще две -орбитали. Пространственное расположение шести гибридных 5р -орбиталей и их связь с отдельными атомными орбиталями можно представить наглядно, рассматривая снова ядро в центре куба. Три взаимно перпендикулярные р-орбитали, ориентированные к центрам граней, и две -орбитали ( 22 и а.-2-у2 на рис. 3), направленные точно так же, смешиваются со сферически симметричной 5-орбиталью, образуя шесть гибридных орбиталей, каждая из которых ориентирована к центру грани куба. Это представлено схематически на рис. 6. Шесть волновых функций имеют следующий вид [c.46]

Электронное облако имеет вполне определенную пространственную конфигурацию. Форма электронного облака зависит от того, на какой орбите находится электрон электронное облако 5-орбиты имеет форму шара, электронное облако р-орбиты — форму объемной восьмерки. Электронные облака -орбит более сложны четыре из них напоминают очертаниями цветок из четырех лепестков, а пятое имеет совсем другую форму (рис. 16). [c.36]

Гибридизация АО определяет пространственную конфигурацию молекул. Так при р-гибридизации образуются линейные молекулы (см. рис. 2.7). Например, при взаимодействии кальция, у которого при гибридизации АО на внешней оболочке оказываются две гибридные лу9-орбитали, с галогенами, например с хлором, образуется линейная структура (рис. 2.12). [c.54]

Если к раствору соли цинка добавить по каплям раствор щелочи, то образуется осадок. Этот осадок растворяется в избытке щелочи и в растворе кислоты, при добавлении раствора аммиака. Составьте уравнения реакций, имея в виду образование производных аква, гидроксо и аммииокомплексов цинка. Дайте названия соединениям. Какие орбитали иона Zn + ответственны за образование комплексов и какова пространственная конфигурация последних [c.77]

По-видимому, наиболее важной из всех встречающихся в неорганических соединениях конфигураций является октаэдрическая. Она возникает, когда к 5- и р-орбиталям примешиваются еще две -орбитали. Пространственное расположение шести гибридных 25рЗ-орбиталей показано на рис. 6.10 если атом поместить в центре куба, то орбитали окажутся направленными к центрам его граней. Октаэдрическое строение имеют многие комплексные ионы, например [Ре(Н20)е] , [Ре(СН)б] , и т. п. (подробнее см. гл. 16). [c.116]

Молекула водорода. В случае молекулы водорода ауфбау-принцип выражается очень просто. Два электрона нужно поместить на молекулярные орбитали. И.МСЮТСЯ Isa- и lsa -орбитали (рис. 15.5, а), и самая низкая энергия достигается тогда, когда оба электрона находятся на связывающей орбитали. Поэтому конфигурация будет Isu-. Поскольку оба электрона находятся на одной орбнтали, они. шлжны и.меть противоположные спины. Таким образом, в основном состоянии. молекулы водорода образуется связь, осуществляемая парой электроиов. Важный смысл спаривания спинов состоит не только в самом факте образования электронной пары, но и в способе, по которому наилучшим образом может быть осуществлена пространственное размещение электронов. Важное значение электронных пар прослеживается во всей теории связи. [c.515]

Какие орбитали атомов углерода принимают участие в формировании химических связей соединений СН4, С2Н4, ССЦ, Ср4, СО, СОг, СОз Какие типы связей (а и я) имеются в этих соединениях Какова пространственная конфигурация этих молекул [c.51]

Участие всех групп пяти- или шестидентатного хеланта в координации невозможно также в случае комплексов, имеющих плоскостную структуру [57], обусловленную орбита.чьной конфигурацией катиона. Например, в нитрилтриацетате меди [40] dsp -съязъ катиона с лигандом происходит за счет двух атомов кислорода карбоксильных групп и атома азота (dsp -гибридизация). Четвертая координационная связь меди насыщается молекулой воды. Третья карбоксильная группа нитрилтриуксусной кислоты не принимает непосредственного участия в комплексообразовании из-за пространственных затруднений. [c.22]

Рассмотрим зависимость между резонансом Зй-орбитали и ее пространственной конфигурацией в случае перекрывания Зйху- и 2ру-орбиталей (см, рис. 4), Если повернуть ось х на 90°, то [c.21]

Следует помнить, что при определении пространственной конфигурации молекул нужно учитывать гибридизацию орбиталей с неподеленными электронными парами. Так, например, в молекуле Н2О две 5р -гибридные орбитали атома кислорода участвуют в образовании двух связей О—Н. На двух других 5р -гибридных орбиталях расположены две несвязывающие электронные пары. Поэтому молекула Н. О имеет угловую форму (см. Ахметов Н. С. Неорганическая химия, 2-е изд., перераб. и доп. М., 1975). [c.47]

По различным причинам тетраэдрическая конфигурация радикала может искажаться. Согласно теореме Яна — Теллера, правильные тетраэдрические пространственные конфигурации для электронных состояний -Т1 и Гг являются внутренне нестабильными. Следовательно, мы не должны быти бы вообще обнаруживать радикалы с конфигурацией правильного тетраэдра. Действительно, ни один из полученных до сих пор радикалов АВ4 не обладает конфигурацией правильного тетраэдра. Хотя искажение тетраэдра может быть следствием теоремы Яна — Теллера, оно, кроме того, может быть обусловлено и несимметричным внешним окружением, например когда соседние катионы не расположены сферически симметрично. Если вблизи каждого атома В на равном расстоянии от него находятся два катиона, эффективная симметрия радикала понижается от Гй до Сз ,. В соответствии с этой новой симметрией радикала классифицируются и молекулярные орбитали. Корреляционная диаграмма, отвечающая понижению симметрии от до Сг или Сор, приведена на рис. IX.3. Таким образом, если основное состояние правильного тетраэдрического радикала характеризовалось симметрией Гг, то в результате взаимодействия с низкосимметричным окружением (скажем, симметрии Сзр) или вследствие возмущения Яна — Теллера, которое изменяет симметрию радикала до Сг , могло бы произойти расщепление состояния В результа-тате основным состоянием радикала может стать любое из состояний М,, и Во. В то же время, если бы основное состояние невозмущенного тетраэдрического радикала имело симметрию, , эффект Яна — Теллера не должен был бы проявляться. В этом случае необходимо рассмотреть другой механизм возмущения, предложенный Уиффеном с сотрудниками при изучении трехокиси азота и описанный в гл. VIII. [c.209]

Ионизационный порог соответствует адиабатическому потенциалу ионизации только в том случае, когда пространственная конфигурация иона в его основном колебательном состоянии совпадает с конфигурацией молекулы. Это условие реализуется, когда электрон удаляется со слабо связывающей или несвязывающей орбитали. Поскольку процесс ионизации, состоящий в удалении электрона, происходит гораздо быстрее (за с), чем успевают заметно сместиться ядра (период колебаний 10 с), то начальная конфигурация полученного иона всегда совпадает с конфигурацией ионизируемой молекулы (прини,1ш [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология