Орбитали гомоядерных молекул

Рис. 25. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей гомоядерных двухатомных молекул элементов второго периода

Рис. 25. Схема молекулярных орбиталей для двухатомных гомоядерных молекул элементов второго периода

Двухатомные гомоядерные молекулы элементов 1-го периода. У элементов 1-го периода валентной является Ь-орбиталь. [c.49]

Рис. 31. Корреляционная диаграмма молекулярных орбиталей гомоядерных молекул

Заполнение орбиталей электронами осуществляется точно так же, как и в случае гомоядерных молекул. Молекула ВЫ изоэлектронна с С2 различие между ними заключается главным образом в том, что уровни и [c.538]

Рис. 14.8. Корреляционная диаграмма для молекулярных орбиталей гомоядерных двухатомных молекул [4].

Рассмотрим образование двухатомных молекул с участием элементов второго периода периодической системы элементов. Ограничимся гомоядерными молекулами, т. е. молекулами, построенными из одинаковых атомов а также образующимися из них ионам-и. Молекулярные орбитали возникают за счет перекрывания орбиталей 25, 2рх, 2ру, 2рг. В двух последних Рис. 25. Энергетическая диаграмма случаях образуются л-орбита- [c.62]

Рис. 27. Энергетическая диаграмма -и р-атомных и сг- и я--молекуляр-ных орбиталей двухатомной гомоядерной молекулы

Двухатомные гомоядерные молекулы элементов 2-го периода. У элементов 2-го периода валентными являются 25-, 2р,-, 2ру- и 2р -орбитали. Примем, что перекрывание орбиталей осуществляется по оси 2. [c.48]

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]

Начиная с бора, в двухатомных гомоядерных молекулах происходит заполнение молекулярных орбиталей, образованных из атомных р-орбиталей. В молекуле В2 заполнены аг - и а 25-орбитали, а два следующих электрона попадают на орбитали таких орбиталей две и они совершенно эквивалентны, то в соответствии с первым правилом Хунда электроны оказываются на разных орбиталях. Поэтому молекула В2 имет спин 1, а не О, как у рассмотренной ранее молекулы Ь(2. Состояние со спином, равным 1, называется триплетным (три возможных состояния суммарного спина электрона) в отличие от синглетных состояний с единственным спиновым состоянием, отвечающим спину, равному нулю. Так, синг-летным является основное состояние молекулы 2, у которой два дополнительных электрона завершают заполнение молекулярных орбиталей Я2р- [c.70]

Двухатомные гомоядерные молекулы элементов второго периода. Рассмотренный принцип построения МО из двух АО сохраняется при построении гомоядерных молекул элементов второго периода системы Д. И. Менделеева. Они образуются в результате взаимодействия 25- и 2р -, 2ру- и 2/С72-орбиталей. Участием внутренних электронов Ь-орби-талей можно пренебречь (на последующих энергетических схемах они не учтены). 25-орбиталь одного атома взаимодействует только с 25-орбиталью другого атома (должна быть близость значений энергий взаимодействующих орбиталей), образуя МО и При пере- [c.93]

Сведения об энергии, длине й порядке связи гомоядерных молекул элементов 2-го периода приведены в табл. 8. Как видно из этих данных, в ряду Вг — Са — N2 по мере заполнения связывающих молекулярных орбиталей уменьшается межъядерное расстояние и увеличивается энергия диссоциации молекул. В ряду N2 — Ог — Гг по мере заполнения разрыхляющих орбиталей, наоборот, межъядерное расстояние возрастает, а энергии диссоциации молекул уменьшается. Молекула Нег вообще нестабильна вследствие одинакового числа [c.61]

На рис. 9.7 приведена качественная корреляционная диаграмма для двухатомной гомоядерной молекулы. В отличие от выражений (9.61а) и (9.616) в правой части рисунка, отвечающей изолированным атомам, указаны свойства симметрии атомных орбиталей отдельных систем. Вертикальными пунктирными линиями показаны позиция, описывающая химическую связь в молекуле Ог, и аналогичная позиция для молекулы Вг. Большая привлекательность такого подхода обусловлена тем, что он позволяет на основании сведений о свойствах симметрии атомных орбиталей, участвующих в образовании химической связи, и об эне,ргиях этих орбиталей получить данные об электронном строении молекулы. В последнее время корреляционные диаграммы стали широко использоваться при обсуждении строения комплексных соединений, при анализе механизмов некоторых стерео-специфических реакций циклообразования, а также при интерпретации процессов столкновений между атомами, поэтому данный метод заслуживает пристального внимания. Отметим, что корреляционные диаграммы строят также для гетероядерных молекул (см., например, [9]). [c.203]

У элементов второго периода появляются еще четыре атомных орбитали 2в, 2р , 2ру, 2р , которые будут принимать участие в образовании молекулярных орбиталей. Различие в энергиях 7. - и 2р-орбиталей велико, и они не будут взаимодействовать между собой с образованием молекулярных орбиталей. Эта разница в энергиях при переходе от первого элемента к последнему будет увеличиваться. В связи с этим обстоятельством электронное строение двухатомных гомоядерных молекул элементов второго периода будет описываться двумя энергетическими диаграммами, отличающимися порядком расположения на них 5 " 2рх и 2ру 2. При относительной энергетической близости 2 - и 2р-орбиталей, наблюдаемой в начале периода, включая атом азота, электроны, находящиеся на 2 - и 2рх-орбиталях, взаимно отталкиваются. Поэтому 2ру- и 2р2-орбитали оказываются энергетически более выгодными, чем 2рх-орбиталь. На рис.20 представлены обе диаграммы. Так как участие Ь-электронов в образовании химической связи незначительно, их можно не учитывать при электронном описании строения молекул, образованных элементами второго периода. [c.57]

Можно значительно упростить их расчет, если на основе соображений симметрии выбрать базисные функции ф[ в ЛКАО-раз-ложении таким образом, что многие из этих интегралов обратятся в нуль. Такой подход уже был применен при определении молекулярных орбиталей гомоядерных двухатомных молекул. [c.150]

Рис. 4.29. Энергетическая диаграмма молекулярных ст-орбиталей и энергия ковалентной связи (А ков) в гомоядерной молекуле Аг (а), в гетероядерной молекуле (б) и в ионной паре А В (в)

Простейшими системами, на которых можно проиллюстрировать образование молекулярных орбиталей в методе МО, являются двухатомные гомоядерные молекулы, среди них ион молекулы водорода-HJ. [c.532]

Из-за отсутствия симметрии g—u для гетероатомных молекул требуется при том же числе молекулярных орбиталей вдвое больше этих порядковых номеров, чем для гомоядерных молекул. [c.59]

Рис. 17.2. Корреляционная диаграмма двухатомной гомоядерной молекулы (схематическое изображение изменений энергии молекулярных орбиталей при изменении межъядерного расстояния в двухатомной гомоядерной молекуле Аг). На схеме не показаны возможные изменения энергии в зависимости от зарядов ядер. Указано заполнение электронами молекулярных орбиталей для некоторых двухатомных гомоядерных молекул, суммарное число электронов и результирующее число связывающих электронов. Для молекулярных орбиталей различной симметрии использованы обозначения а, я, и 6 на таких орбиталях может размещаться до 2, 4 и 4 электронов соответственно. Звездочками отмечены разрыхляющие орбитали. Обратите внимание на то, что шкала межъядерных расстояний с/ не линейна, а постепенно сжимается слева направо.

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]

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]

Это пространство активных орбиталей может быть расширено на основании идеи описания электронной структуры объединенного атома. Из корреляционной диаграммы для гомоядерных молекул известно, что 2аи-орбиталь в пределе Rub - О преобразуется в ЪрОц атома Si, а орбиталь 2тги — в Зрт -орбиталь объединенного атома. Позтому список активных орбиталей можно пополнить [c.268]

Двухатомные гомоядерные молекулы элементов 2-го периода. У элементов 2-го периода кроме Ь-орбиталей в образовании МО принимают участие 25-, 2р -, 2ру-и2ре-орбитали.Чтобы атомные орбитали [c.87]

Относительное положение энергетических уровней связывающих орбиталей стзр и п р гомоядерных молекул изменяется при переходе от элементов начала периода к элементам конца периода для молекул Вг, Сг и N2 орбиталь стар имеет более высокую энергию, [c.69]

В гетероядерных молекулах отнесение орбитали к связывающему типу наиболее тесно определяется по соответствующей ей карте дифференщ1альной плотности, т. е. если на связи электронная плотность по сравнению с плотностью свободных атомов увеличивается, то орбиталь связывающая, при уменьшении плотности — орбиталь разрыхляющая. Корреляционная диаграмма, цля гетероядерной двухатомной молекулы строится аналогично корреляционной диаграмме гомоядерной молекулы на основании расчетов и спектральных данных. [c.148]

Начнем краткое рассмотрение диаграмм с гомоядерных молекул, образованных атомами элементов первого и второго периодов, так что при рассмотрении пределов - разъединенных атомов и объединенного атома - можно ограничиться оболочками с и 3. Для двух разъединенных атомов имеем пары вырожденных уровней Ьд и 1 0 2Лд и 2 в 2/ д и 2р . При сближении атомов эти уровни рас-ш,епляются, переходя в уровни молекулы, каждый из которых будет либо невырожденным, либо максимум двукратно вырожденным в зависимости от типа симметрии той молекулярной орбитали (или орбиталей), которая отвечает данному уровню. В нулевом приближении из пары 15дИ 1 в орбиталей возникают 2 молекулярные орбитали 1а = 1Ла+ и 1а = 15д- 15в, причем нормировочные коэффициенты ради простоты не выписываются. Аналогичное расщепление возникает и для 2 -уровня, так что соответствующие молекулярные орбитали имеют вид 2а = 2 д + 2 в, 2а = 2 д - 2зв- Орбитали р , р и р, трехкратно вырожденного набора в поле осевой симметрии расщепляются на два поднабора р , Ру и р (ось 2 направлена по линии, соединяющей ядра). Первый из них порождает молекулярные орбитали = р,л + р.п, РуА +Рув я= Р,А - Р.В, РуА - Рув , тогда как второй - орбитали Ои = Ры+ Р в g=PzA- Р в Орбитали а имеют на одну больше узловых поверхностей, чем соответствующие о -орбитали, и должны, следовательно, при сближении атомов А и В быть выше по энергии орбиталей а . Для л -орбиталей картина обратная у л -орбиталей узловых поверхностей меньше, чем у Лg. [c.421]

Электронная структура молекул может быть рассмотрена при помощи принципа построения (разд. 12.25), который применяется при объяснении периодической таблицы. Следуя принципу Паули, согласно которому на одной орбитали могут находиться только два электрона, электроны размещаются по орбиталям, начиная с самой низкой. Для оценки относительных энергий различных молекулярных орбиталей гомоядерных двухатомных молекул удобна корреляционная диаграмма, приведенная на рис. 14.8. При построении этой диаграммы предполагалось, что два удаленных друг от друга атома в указанном электронном состоянии сблил<аются до тех пор, пока их ядра не совпадут, другими словами — до тех пор, пока не образуется объединенный атом с удвоенным зарядом ядра. Диаграмма на рис. 14.8 основана на том представлении, что энергия орбиталей изменяется гладко при переходе от разделенных атомов к объединенным. Абсцисса представляет собой длины связей гомоядерных двухатомных молекул. При проведении линий к объединенному атому следовали принципу, согласно которому молекулярные орбитали с данным угловым моментом соединяются с атомными орбиталями объединенного атома с тем же угловым [c.438]

Соотношение между энергиями МО для гомоядерных молекул атомов элементов первого и второго периодов представляют в виде диа11)аммы, показанной на рис. 8.16, у которой вертикальная ось соответствует энергии - энергии ионизации АО (чем выше расположена орбиталь, тем менее она выгодна энергетически), а каждая орбиталь изображается горизонтальной чертой. [c.534]

Укажите, какие из молекулярных орбиталей гомоядерных двухатомных молекул, обозначенных символами представлений группы симметрии Ооол, являются связывающими, а какие — разрыхляющими [c.233]

Расчеты МО для гетероядериых связей намного сложнее, чем для гомоядерных, поскольку приходится принимать во внимание асимметрию электрического поля вдоль оси связи. На рис. 17.5 дано схематическое изображение корреляционной диаграммы орбиталей для гетероядерной связи. Атомные орбитали изолированных атомов, характеризующиеся одинаковыми квантовыми числами, в данном случае уже не совсем совпадают по энергии, и переход к атомным орбиталям объединенного атома осуществляется совсем не так, как это было для гомоядерных молекул. Этот переход, вообще говоря, зависит от зарядов ядер каждого из двух атомов, однако диаграмма, изображенная на рнс. 17.5, позволяет вполне удовлетворительно описывать свойства связей между элементами с порядковыми номерами от 5 до 10. [c.511]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология