Орбитали диаграмма

Рис. 26. Энергетическая диаграмма уровней атомных и молекулярных орбиталей водорода

Рис. 30. Энергетическая диаграмма уровней двухатомных молекул элементов 2-го периода при значительном (а) и незначительном (6) энергетическом различии 2з- и 2р-орбиталей

Рис. 143. Энергетическая диаграмма орбиталей (а) и схема их образования (6) для иона НР з

Рис. 13-26. Диаграмма энергетических уровнен шести делокализованных молекулярных орбиталей бензола, изображенных на рис. 13-27. К этим уровням применим общий квантовомеханический принцип, согласно которому чем больше пространство, доступное для движения частицы, тем ниже и ближе друг к другу располагаются ее энергетические уровни. Именно по этой причине наблюдается квантование энергии электрона в атоме водорода, но не удается заметить квантования энергии бейсбольного мяча во время игры на стадионе. Масса бейсбольного мяча и объем, в котором он может перемещаться, столь велики, что его квантовые энергетические уровни располагаются практиче-

Рис. 45. Энергетическая диаграмма орбиталей тетраэдрической молекулы без я-связывания на примере СН4

Рис. 42. Энергетическая диаграмма орбиталей линейной трехатомной молекулы с я-связями на примере СО2

Энергетическая диаграмма орбиталей молекулы СО2 приведена на рис. 42. Распределение валентных электронов (четыре от углерода и восемь от двух атомов кислорода) по орбиталям молекулы СО 2 соответствует электронной конфигурации [c.62]

Рис. 9-2. Идеализированная диаграмма энергетических уровней для воло-родоподобных атомных орбиталей, используемая при обсуждении структуры многоэлектронных атомов На каждом уровне указаны символы элементов, в которых появляются СВ(,1е электроны на соответствующем уровне. Обращает на себя внимание близкое расположение энергетических уровней 4.5 и а также уровней 5х и 4(1. затем б5. 4/ и 5(1 и, наконец, 7.ч. 5/ и Близость указанных уровней при-

Рис. 152. Энергетическая диаграмма орбиталей пирамидальной молекулы без я-связывания на примере НзЫ

Рис. 20-11. Диаграмма энергетических уровней пяти -орбиталей иона металла в октаэдрическом кристаллическом поле.

Энергетическая диаграмма уровней атомных и молекулярных орбиталей двухатомных молекул элементов 2-го периода показана на рис. 30, а. [c.53]

Рис. 158. Энергетическая диаграмма орбиталей молекулы ЫОд

Рис. 146. Энергетическая диаграмма орбиталей молекулы HjO

Опишите электронное строение двухатомной молекулы N0 на основе теории молекулярных орбиталей. Следует ли из энергетической диаграммы молекулярных орбиталей этой молекулы наличие у нее парамагнитных свойств Согласуется ли ваш ответ на этот вопрос с возможными предсказаниями, основанными на рассмотрении льюисовой (валентной) структуры молекулы N0 Как соотносится энергия связи в молекуле N0 с энергией связи в ионе N0 (больше, меньше, равна) [c.547]

Энергетические диаграммы уровней атомных и молекулярных орбиталей молекул элементов 1-го и 2-го периодов имеют следующий вид [c.59]

Поэтому приведенная на рис. 26 энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей справедлива длл двухъядерных молекулярных образований На, На, Неа, Не2- [c.49]

Столбцы й к е табл. 4 соответствуют механизму, не включающему хвосты орбиталей. Диаграмма й рис. 3, относящаяся к столбцу е, рассчитана точно (учитывалась передача взаимодействия через связь ССа в этане и через связи ССа и ССл в этилене) диаграммы рис. 5 оценивались в соответствии с процедурой, описанной в разд. 1.3. [c.346]

Первую в истории метода молекулярных орбиталей диаграмму соответствия МО составил Малликен в 1932 г. [П она показана на рис. 9.6. В то время когда возможность расчетов хартри-фоковских МО двухатомных молекул при переменном Я была еще всего лишь красивой мечтой, Малликен, основываясь на диаграмме рис. 9.6, сумел успешно систематизировать поразительно широкий круг сведений об электронной структуре двухатомных молекул. [c.234]

Диаграммой рис. 30, а можно воспользоваться для выяснения распределения электронов по орбиталям молекул при этом следует учесть энергетический порядок орбиталей, принцип Паули и правило Хунда. Так, реакция образования молекулы Р а из атомов в системе [c.53]

Сопоставление энергетических диаграмм орбиталей молекул разного строения [c.65]

Из сопоставления энергетических диаграмм орбиталей линейной, [c.65]

Рис. 8-21. Три способа изображения 2р2-орбитали атома водорода. Точечное изображение (а) плотности вероятности, т.е. функции и контурная диаграмма (б) 2р -орбитали. Контурные линии соответствуют постоянным значениям функции ф " в плоскости уг и выбраны так, чтобы в трех измерениях они охватывали 50 или 99% полной плотности вероятности. 2р2-Орбиталь симметрична относительно оси 2. Объемное изображение (в) поверхности, охватывающей

Если лиганды имеют орбитали (пустые или заполненные), которые по условиям симметрии способны к перекрыванию с й у-, с1у -и а г-орбиталями центрального атома, то диаграмма молекулярных орбиталей комплекса существенно усложняется. В этом случае к молекулярным орбиталям и -типа добавляются молекулярные орбитали я - и я-рз= р -типа. [c.514]

Диаграмма молекулярных орбиталей молекулы ОН должна напоминать таковую для НР (см. рис. 12-12). На я-орбитали должен быть неспаренный электрон, локализованный на атоме кислорода. [c.522]

Энергетическая диаграмма уровней молекулы ВеНз приведена на рис. 38. В соответствии с большей электроотрицательностью водорода его орбитали в схеме расположены ниже бериллия. Четыре валентных электрона невозбужденной молекулы ВеНз (два электрона от атома бериллия и два от двух атомов водорода) располагаются на а - и оГ-орбиталях, что описывается электронной конфигурацией [c.60]

Спаривание орбиталей можно представить графически. Для выбранных нами базисных структур гидрида бериллия соответствующие диаграммы примут вид [c.161]

Здесь штриховой линией обведены точки, изображающие орбитали ф1 и ф2 атома Ве. Стягивая эти точки в одну, мы переходим от диаграмм, выражающих спаривание орбиталей, к диаграммам, отображающим связи атомов. В данном случае структуры / и II приводят к одной и той же диаграмме атомных связей, которая идентична классической структурной формуле молекулы ВеНа [c.161]

Индексы у энергетических уровней молекулярных а- и я-ор-биталей указывают тип атомных орбиталей, из которых образована каждая молекулярная орбиталь. Энергетическим уровням а(или а )-типа соответствует по одной молекулярной орбитали, но уровням я(или тс )-типа соответствует по две молекулярных орбитали (напомним, что у атомов элементов второго периода имеется по три 2р-орбитали два атома образуют друг с другом одну пару МО а-типа в результате встречного перекрывания одной пары 2р-орбиталей и две пары МО я-типа вследствие бокового перекрывания двух пар 2р-орбиталей). Диаграмма, показывающая образование молекулярных орбиталей из валентных атомных орбиталей в двухатомных молекулах элементов второго периода, имеет указанный ниже вид. [c.122]

Н, рис. 152 приведена энергетическая диаграмма орбиталей молекулы аммиака. Из семи исходных атомных орбиталей (25-, 2рд.-, 2р,1- и 2р -орбиталей азота и Ь -орбиталей трех атомов водорода) возникает семь молекулярных орбиталей три а - -, три араэр- и одна несвязывающая а,-. [c.347]

Диаграмма, приведенная на рис. 3.18, составлена так, что, пользуясь ею, можно определить заполнение орбиталей электрически нейтральных атомов многих элементов в газообразном кевозбужденном состоянии. Для этого нужно знать, сколько электронных зарядов содержится в атоме, т. е. каково число Z. После этого нужно размещать каждый следующий заряд на свободной орбитали, начиная с самой нижней 15-орбптали и последовательно перемещаясь к более высоким орбиталям диаграммы. Каждый кружок на рисунке означает орбиталь с соответствующей энергией, условно определяемой по шкале. На каждой орбитали может находиться О, 1 или 2 электронных заряда— но никогда не может быть больше двух зарядов. Если атом находится в основном состоянии, то у него должны быть заполнены самые нижиие из возможных орбиталей. [c.113]

Книга всесторонне и доходчиво, а самое главное методологически правильно знакомит с теорией химической связи и результатами ее применения к описанию строения и свойств соединений различных классов. Сначала изложены доквантовые идеи Дж. Льюиса о валентных (льюис овых) структурах и показано, что уже на основе представлений об обобществлении электронных пар и простого правила октета при помощи логических рассуждений о кратности связей и формальных зарядах на атомах удается без сложных математических выкладок, как говорится на пальцах , объяснить строение и свойства многих молекул. По существу, с этого начинается ознакомление с пронизывающими всю современную химию воззрениями и терминами одного из двух основных подходов в квантовой теории химического строения-метода валентных связей (ВС). К сожалению, несмотря на простоту и интуитивную привлекательность этих представлений, метод ВС очень сложен в вычислительном отношении и не позволяет на качественном уровне решать вопрос об энергетике электронных состояний молекул, без чего нельзя судить о их строении. Поэтому далее квантовая теория химической связи излагается, в основном, в рамках другого подхода-метода молекулярных орбиталей (МО). На примере двухатомных молекул вводятся важнейшие представления теории МО об орбитальном перекрывании и энергетических уровнях МО, их связывающем характере и узловых свойствах, а также о симметрии МО. Все это завершается построением обобщенных диаграмм МО для гомоядерных и гете-роядерных двухатомных молекул и обсуждением с их помощью строения и свойств многих конкретных систем попутно выясняется, что некоторые свойства молекул (например, магнитные) удается объяснить только на основе квантовой теории МО. Далее теория МО применяется к многоатомным молекулам, причем в одних случаях это делается в терминах локализованных МО (сходных с представлениями о направленных связях метода ВС) и для их конструирования вводится гибридизация атомных орбиталей, а в других-приходится обращаться к делокализованным МО. Обсуждение всех этих вопросов завершается интересно написанным разделом о возможностях молекулярной спектроскопии при установленни строения соединений здесь поясняются принципы колебательной спектро- [c.6]

Рис. 8-23, Контурные диаграммы в плоскости для волновых функций атома водорода, на которых показаны контурные линии, охватывающие области с 50 и 99%-ной вероятностью обнаружения электрона. Все показанные орбитали, кроме 3 ,, обладают вращательной симметрией относительно оси 2. Орбиталь -Зр отли-

Энергетическгя диаграмма орбиталей молекулы метана приведена на рис. 45. Невозбужденная молекула СН4 имеет два связывающих и два разрыхляющих энергетических уровня. Распределение восьми валентных электронов молекулы метана (четыре от атома С и четыре от ато-иов Н) соответствует электронной конфигурации [c.63]

Если бы результирующий заряд ядра и электронов на заполненных внутренних орбиталях был сконцентрирован в той точке, где находится ядро, то Зх-, Зр- и З -орбитали в многоэлектронных атомах тоже имели бы одинаковые энергии. Но экранирующие электроны занимают значительный объем пространства. Результирующее притяжение к ядру, испытываемое электроном с главным квантовым числом 3, зависит от того, насколько он приближается к ядру и проникает ли при этом сквозь облака внутренних экранирующих электронов. Согласно зоммерфельдовской модели эллиптических орбиталей, х-орбиталь проходит ближе от.ядра, чем р-орбиталь, и поэтому оказывается более стабильной, а р-орбиталь в свою очередь более стабильна, чем -орбиталь. Именно этим объясняются различия в энергии у подуровней с разными I на энергетической диаграмме атома лития, изображенной на рис. 8-13. [c.389]

Рассмотрим энергетическую диаграмму октаэдрической молекулы гексзфторида серы ЗРе (рис. 138). Она показывает, что связи в этой мол( куле образуются за счет одной Зз- и трех Зр-орбиталей атома серы и шости 2р-орбиталей шести атомов фтора. По энергетическим уело- [c.267]

Согласно диаграмме энергетических уровней, изображенной на рис. 9-2, б5-орбиталь более устойчива, чем 5 -орбиталь, что не удивительно, поскольку аналогичное явление наблюдается в предыдущих периодах. Однако 4/-орбитали обычно также устойчивее, чем 5 -орбитали, хотя различие между ними по энергии невелико и имеются исключения. Идеализированная схема заселения орбиталей у элементов шестого периода такова сначала происходит заселение 6.s-opбитaли у цезия, Сз, и бария, Ва, затем заселяются глубоко погруженные в обшее атомное электронное облако 4/-орбитали у 14 внутренних переходных элементов от лантана, Ьа, до иттербия, УЬ. Как показано на рис. 9-3, имеются незначительные отклонения от этой схемы. Наиболее важным из них является то, что после Ва новый электрон у Ьа поступает на 5с/-орбиталь, а не на 4/-орбиталь. Поэтому лантан в сущности должен характеризоваться скорее как переходный, а не как внутренний переходный металл. Однако имеет больше смысла запомнить идеализированную схему заполнения, чем концентрировать внимание на отдельных исключениях из нее. [c.398]

Возникающая в результате образования молекулярных орбиталей комплекса диаграмма энергетических уровней изображена на рис. 20-14. В ее нижней части находятся уровни шести связывающих орбиталей, заполненные электронными парами. Их можно пр)едставить как шесть электронных пар, поставляемых лигандами-донорами, и больше не обращать на них внимания. Точно так же можно исключить из рассмотрения четыре верхние разрыхляющие орбитали, являющиеся пустыми, за исключением предельных случаев сильного электронного возбуждения, которыми можно пренебречь. Несвязывающий уровень и нижний разрыхляющий уровень соответствуют двум уровням, и вд, к которым приводит расщепление кристаллическим полем (см. рис. 20-13). Мы будем продолжать называть их по-прежнему уровнями 12д и е даже в рамках молекулярно-орбитального подхода. Но важно отметить разницу в объяснении расщепления между этими уровнями. В теории кристаллического поля оно является следствием электростатического отталкивания, а в теории поля лигандов-следствием образования молекулярных орбиталей. Как мы убедились в гл. 12 на примере молекул НР и КР, теория молекулярных орбиталей позволяет охватить все случаи от чисто ионной до чисто ковалентной связи. Поэтому выбор между теорией кристаллического поля и теорией поля лигандов основан лишь на рассмотрении одной из двух предельных моделей связи. В комплексе СоР довольно заметно проявляется ионный характер связи, потому что, как можно видеть из рис. 20-14, орбитали лигандов располагаются по энергии ниже орбиталей металла и ближе к связывающим молекулярным орбиталям. Поэтому связывающие молекулярные орбитали по характеру должны приближаться к орбиталям лигандов, а это должно обусловливать смещение отрицательного заряда в направлении к лигандам. Таким образом, связи в данном случае должны быть частично ионными. [c.235]

Заметим, что процедура антисимметризации сохра цяет указанное выше соответствие фг, ср/ ooy i, j), т. е, И при учете принципа Паули понятие спаривания электронов (а точнее, атомных орбиталей) сохраняется. Выше орбитальное спаривание было показано на глядно в виде диаграмм, которые называют диаграммами Румера. Здесь, правда, надо сделать оговорку,. [c.162]

В диаграммах Румера штрихи, повторяем, харак теризуют связи отдельных орбиталей (причем, не обя зательно атомных), тогда как химические структурные формулы отображают межатомные связи различной кратности. Далее, классические структурные формулы определяют индивидуальные химические соединения с определенными свойствами и с определенным распределением валентностей атомов по химическим связям. Вещества, отвечающие разным структурным формулам, обладают разными ядерными конфигурациями, т. е. различным расположением атомов в пространстве. Диаграммы Румера определяют базис для описания состояний электронной подсистемы молекулы при фиксированной и одинаковой для всех диаграмм ядерной конфигурации, т. е. все диаграммы соответствуют одному и тому же соединению. [c.166]

Полезно связать энергии наблюдаемы.х с1 — -переходов с энергетическими уровнями, используемыми при описании октаэдрических комплексов с помощью метода молекулярных орбиталей (МО). На рис. 10.15 показана диаграмма МО для комплекса (л-связывание не учитывается). Разность энергий и составляет ЮОд. По мере увеличения прочности ст-связи металл - лиганд Е понижается, а Е увеличивается на ту же самую величину, в то время как Од возрастает. Если электроны. vJeтaллa образуют п-связи со свободными р- или -орбиталями лиганда, энергия уровня в комплексе снижается, а Од увеличивается. Электрон-электронные отталкивания электронов и несвязывающих электронов металла повышают энергию совокупности и понижают Д. Изложенные выще соображения были использованы при интерпретации спектров ацетилацетонатов некоторых переходных металлов [15, 16]. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология