Спаривание электронов

В отличие от ионов -эле.ментов для ионов лантаноидов можно рассматривать только высокоспиновые состояния, так как сила поля даже самого сильного лиганда оказывается недостаточной для спаривания электронов на нижнем расщепленном уровне. Поэтому /-подуровень лантаноидов заполняется сначала семью одиночными электронами, и только потом начинается их спаривание. В результате осуществляется распределение электронов, подчиняющееся правилу Хунда. Поэтому магнитные свойства комплексных нонов лантаноидов не зависят от силы поля лигандов. [c.208]

Энергия расщепления (Д) и спаривания электронов (П) в комплексах октаэдрического строения [c.218]

Метод валентных связей (метод ВС) сохранил некоторые черты теории Льюиса о локализированной химической связи. Согласно этому методу, атомы, составляющие молекулу, сохраняют свою индивидуальность, а связи возникают в результате взаимодействия их валентных электронов, т. е. атомных орбиталей. Это взаимодействие выражается набором схем спаривания электронов. Например, атомы А И В могут образовывать ковалентную структуру А—В и ионные структуры А В" и А В . Полная волновая функция, характеризующая электронное состояние молекулы ЛВ, представляет собой сумму волновых функций всех структур. С точки зрения теории резонанса, получившей развитие в рамках метода ВС, реальное электронное со- [c.24]

Приведите энергии расщепления -уровня иона Со + в комплексах [СоРй] и [ o(NHз)6] + и энергию спаривания -электронов (энергию межэлектронного отталкивания) иона Со +. [c.114]

Водород образует, как правило, ковалентную двухэлектронную связь, причем его валентная оболочка оказывается полностью заполненной. Однако, как показывает существование иона Н2+ (разд. 6.2.1), спаривание электронов не является необходимым для образования связи. [c.460]

Объяснять причину спинового спаривания электронов в комплексах с лигандами сильного поля, т.е. в низкоспиновых комплексах. [c.401]

Подлинное теоретическое понимание природы химической связи было достигнуто лишь на основе квантовой механики, которая обосновала сам механизм спаривания электронов, ввела представление о а- и л-связях, объяснила направленность и насыщаемость связей. [c.31]

Свободные радикалы —.активные химические частицы, склонные к различным реакциям. Так, трифенилметил присоединяет кислород воздуха, иод, N0. Основная тенденция превращений свободных радикалов — стремление к спариванию электронов, что инициирует цепной процесс, поскольку спаривание одного электрона приводит к разрыву еще одной пары электронов и т. д. В конечном итоге цепь обрывается в результате рекомбинации двух свободных радикалов. [c.264]

Отсутствие такой разобщающей цепочки обеспечивает возможность спаривания электронов через л-электронную [c.270]

Выводы из теории валентных связей часто удается сопоставить с результатами изучения магнитных свойств комплексов. Комплексообразование с аддендами с сильно выраженными донорными свойствами может привести к спариванию электронов, что изменяет магнитные свойства комплексов. Например [c.253]

Заполнение электронами расщепленных уровней tqg и eg происходит в последовательности, которая обеспечивает минимальную энергию системы комплексообразователь — лиганд и определяется соотношением двух конкурирующих факторов энергией спаривания электронов и разностью энергий упрочнения и ослабления связи Д св- Поэтому заполнение электронами уровней /гг и вд может проходить двумя способами в зависимости от силы поля лигандов, [c.201]

Как было отмечено ранее (в разд. 1.4), электроны распределяются по квантовым ячейкам (орбиталям) в соответствии с прави-ж)м Хунда при достаточном числе ячеек в каждой из них располагается по одному электрону. Это объясняется тем, что электроны отталкиваются друг от друга и потому стремятся з анять разные орбитали. Для того чтобы перевести электрон с орбитали, где он один, на другую орбиталь, где уже имеется электрон, требуется затрата некоторого количества энергйи Р. Величина Р может быть определена квантовомеханическим расчетом. При наличии в ионе комплексообразователя большего числа электронов, чем число орбиталей с низкой энергией, возможны два варианта заполнения орбиталей электронами. При А < Я электроны центрального иона в комплексе занимают те же орбитали, что и в свободном ионе. Ион комплексообразователя находится в состоянии с высоким спином. Если же А > Я, то поле лигандов вызывает переход электронов в уже занятые ячейки с более низкой энергией. В результате спаривания электронов суммарный спин уменьшается, т. е. ион-комплексообразователь переходит в состояние с низким спином. [c.125]

Спаривание электронов на нижнем /г -уровне сопряжено, как обычно, с затратой энергии на преодоление сил отталкивания между ними и возможно лишь тогда, когда разность между энергией упрочнения связи и энергией ее ослабления Д св превосходит энергию образования электронных пар. [c.202]

Поэтому радиусы ионов уменьшаются. Ион Ni + имеет конфигурацию при которой орбитали dx,/, dxz и заполнены парами электронов. У иоиов Си и спаривание электронов происходит на орбиталях dzi и dx . y лиганды сильнее выталкиваются из межъядерного пространства и радиусы ионов Си и возрастают. [c.208]

Поскольку на спаривание электронов в атоме кислорода затрачивается энергия, то образующаяся в молекуле N26 донорно-акцепторная связь очень слабая и молекула ЫгО легко распадается на азот и кислород. Тлеющая лучинка вспыхивает в закиси азота так же, как и в кислороде. [c.80]

Сразу же отметим, что требование обязательного спаривания электронов с противоположным спином и сведение всех химических связей только к двухцентровым двухэлектронным связям оправдывается только для ограниченного круга соединений. [c.176]

В гомолитических реакциях исходными веществами пли конечными продуктами служат свободные радикалы (молекулы с неспаренными электронами). Возникновение связей здесь осуществляется путем спаривания электронов двух реагирующих ча- [c.340]

Полученные Гейтлером и Лондоном (и впоследствии уточнен- ные другими исследователями) расчетные значения межъядерного расстояния и знергии связи в молекуле водорода оказались близки к экспериментально найденным величинам. Это означало, что нри ближения, использованные Гейтлером и Лондоном при решении уравнения Шредингера, не вносят суии стеенных ошибок и могун считаться оправданными. Таким образом, исследование Гейтлера и Лондона позволяло сделать вывод, то химическая связь в молекуле водорода осуществляется путем образования пары электронов с противоположно направленными спинами, принадлежащей обоим атомамДПроцесс спаривания электронов при образовании моле кулы водорода может быть изображен следующей схемой [c.121]

Энергия расщепления кристаллическим полем, Д , оценивается путем измерения энергии, поглощаемой при возбуждении одного электрона с уровня на уровень (рис. 20-12). Величина этой энергии очень важна при объяснении магнитных свойств комплексов. Если энергия А невелика, как в комплексе СоР , щесть -электронов иона Со расселяются по всем пяти -орбиталям (рис. 20-13), потому что при минимальном спаривании электронов достигается выигрыщ в энергии. И наоборот, если энергия расщепления, Д , достаточно велика по сравнению с энергией спаривания двух электронов на одной орбитали, больщая устойчивость достигается, если на каждой из трех орбиталей нижнего энергетического уровня 3, располагается по два спаренных электрона, а две орбитали верхнего уровня остаются вакантными. Такая ситуация реализуется в комплексе Со(ЫНз)й . Из-за различного числа неспаренных электронов в двух рассмотренных структурах ион Со (N113) + называется низкоспиновым комплексом, а ион СоР -высокоспиновым комплексом. [c.231]

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]

Просматривая указанные выше структуры электронных оболочек и подуровней, нетрудно заметить, что каждая нз них в достроенном состоянии обладает четным числом электронов. Конечно, случайности здесь быть не может, и в этом проявляется влияние стабилизирующего действия спаривания электронов. Впрочем, пользуясь более обширным материалом, можно было бы установить, что оно проявляется все же не в одинаковой степени для разных групп электронов. Так, х-электроны проявляют значительно более сильную тенденцию к образованию электронных пар (сравните, например, первые ионизационные потенциалы элементов первой, второй и третьей групп периодической системы, приведенные в табл. 1). В то же время р-электроны образуют р-подуро-вень обычно сначала в виде неспаренных электронов и лишь по исчерпании таких возможностей образуют электронные пары. Образование таких электронных пар играет значительную роль как в структурах атомов, так и в процессах образования связи между атомами —в образовании молекул. [c.43]

Рассмотрим заполнение t g и орбиталей несколькими -электронами в октаэдрическом поле. При конфигурациях , (Р и электроны располагаются на одной, двух и трех -орбиталях в соответствии с правилом Гунда (рис. 56). При конфигурации четвертый электрон может занять свободную орбиталь, для чего нужна энергия 10 либо одну из 2я-орбиталей, уже занятую одним электроном. Для этого нужна энергия на преодоление межэлектронного отталкивания Еотт на орбитали при спаривании. Если поле сильное (10 0 > 60 , ), произойдет спаривание электронов на 2й- 0рбитали, если слабое (100 < 0. . ), электрон займет е -орбиталь (рис. 56). Как видно, силь- [c.123]

В отличие от дальнодействующих сил о силах, возникающих на малых расстояниях, имеется сравнительно мало данных. Несмотря на то что природа этих сил более или менее ясна, теоретические расчеты оказываются либо неточными, либо слищком сложными для их практического использования. В случае когда два атома или две молекулы находятся настолько близко друг к другу, что их электронные оболочки перекрываются, в соответствии с принципом Паули происходит их искажение. Аналогичный эффект вызывается и кулоновскими силами, однако он принадлежит к числу вторичных эффектов. Если атомы первоначально имели заполненные электронные оболочки, то после сближения электроны препятствуют сближению атомов друг с другом, что приводит к увеличению плотности заряда в области, расположенг ной между атомами. В результате заряды ядер экранируются, вследствие чего будет происходить взаимное отталкивание атомов. Если атомы не имели заполненной электронной оболочки, то увеличение плотности заряда между ними может происходить за счет спаривания электронов, приводящего к образованию химической связи. Таким образом, короткодействующее силы отталкивания атомов и молекул имеют ту же природу, что и химическая связь. Короткодействующие силы часто называют перекрывающимися или валентными силами. Они называются также обменными силами из-за применяемого обычно математического метода, в соответствии с которым строится приближенная волновая [c.205]

Если обозначим межэлектронное и спин-орбитальное взаимодействие через р, то в тех случаях, когда Д<р, электроны центрального иона в комплексе занимают те же орбитали, что и в свободном ионе. Ион металла находится в состоянии с высоким спином (см. комплекс [РеРв] ). Если А>р, то кристаллическое поле вызывает переход электронов в ячейки с более низкой энергией, уже занятые одним электроном, в результате спаривания электронов спин уменьшается и ион металла находится в состоянии с низким спином (см. комплекс [Ре(СЫ) ] ). [c.48]

Влияние химического взаимодействия нефтяных коксов с сероводородом иа концентрацию ПМЦ исследовали на двух образцах. При этом возможно спаривание электронов свободных радикалов кристаллитов кокса с неспаренными электронами сульфгидрилыюй группы или серы, образующихся при диссоциации сероводорода. [c.151]

Наличие неспаренного электрона на разрыхляющей я -моле-кулярной орбитали О2 ведет лишь к весьма незначительной склонности к ассоциации. Упоминаемая в литературе молекула О4, которая могла бы образоваться в результате спаривания электронов двух молекул О2, в действительности не существует даже при очень низких температурах. [c.477]

Указанием на наличие связей М—М могут служить относительно более короткие расстояния между атомами металла. Возможность образования связей М—М в основном определяется такими факторами, как степень окисления металла, вид лигандов и др. Магнитные свойства многих этих соединений также не могут непосредственно свидетельствовать о простом спаривании электронных спинов атомов металла и образования связи М—М. На магнитных свойствах могут сказываться не только М—М-взаимодействия, но и сильное перекрывание орбиталей атомов металла и лигандов. Например, в КиОг молекулярные орбитали имеют значительную протяженность. Это соответствует образованию энергетических зон, что сильно влияет на магнитные свойства соединения. [c.616]

Нечетное количество электронов в этих соединениях означает наличие в них неснаренных электронов. Поскольку же образование химической связи за счет спаривания электронов представляет собой энергетически выгодный процесс, нечетные соединения очень склонны к реакциям присоединения, причем иногда они могут соединяться и друг с другом, образуя так называемые димеры [c.87]

Открытие электрона, вызвало к жизни многочисленные теории, по-новому объясняющие химическое сродство. Здесь в первую очередь следует отметить идею спаривания электронов при образовании химической связи, выдвинутую Морозовым, Штарком, Льюисом. Другим важным обобщением было представление о том, что атомы стремятся приобрести замкнутые устойчивые электронные ансамбли — октеты электронов. Наконец, сформировалось представление [c.31]

Донорно-акцепторная связь обусловливает существование атомов в нульвалентном состоянии при этом происходит принудительное спаривание электронов по механизму дативной связи, когда атом выступает одновременно в качестве не только акцептора, но и донора электронов за счет неподеленных пар -орбиталей последние могут взаимодействовать с незаполненными р-орбиталями другого атома. Например, хром имеет шесть неспаренных электронов ЗйНв и является ферромагнетиком, но его соединение Сг(ЕЫС)в диамагнитно. Оно возникает при реакции [c.41]

В качестве примера рассмотрим молекулу воды. Связь двух водородных атомов образуется орбиталями Ь. У кислородного атома электронная конфигурация ]з 2з 2р12р12р1, и так как считается, что связь образуется посредством спаривания электронов, то, по-видимому, будут спариваться р - и р -электроны. На рис. 5-12 показана уг плоскость молекулы воды, орбитали ру и р расположены в этой плоскости взаимно перпендикулярно. Для получения возможно большего перекрывания между 15-орбиталями атомов водорода и р - и р ,- орбиталями атома кислорода необходимо, чтобы атомы водорода подошли к атомам кислорода вдоль осей у и 2. Это дает показанное на рисунке перекрывание, а угол НОН должен быть равен примерно 90°. На самом деле этот угол равен 104°ЗГ такое отклонение от 90° может быть вызвано отталкиванием между двумя атомами водорода, а также некоторым участием в связи 25-электронов атома кислорода. Далее будет видно, что связь можно рассматривать как гибридную зр -связь. Такую же структуру, как у воды, можно ожидать у НгЗ, НзЗе и НаТе. Действительно, сходство между теорией и опытом для этих молекул [c.166]

Необходимо разобрать основные принципы, определяющие распре деление -электронов по е- и у-орбиталям. При рассмотрении основного состояния атома можно видеть, что существует, по крайней мере, два противоположных фактора, имеющих значение при заселении -подуровней под действием кристаллического поля. С одной стороны, это тенденция электронов занять орбитали как можно с более низкой энергией, с другой — это стремление электронов находиться на различных орбиталях, обеспечивая параллельность спинов. В последнем случае понижается энергия кулоновского отталкивания между электронами и создается более благоприятный обмен энергией. При наличии в атоме одного, дву> или трех -электронов оба фактора будут удовлетворены, если электроны с параллельными спинами займут различные е-орби-тали. В случае четырех, пяти, шести или семи -электронов нужно выбирать между состоянием с максимальным спином (с максимальным числом неспаренных электронов) и состоянием с минималь ным спином, требующим спаривания электронов на -подуровне Как мы сейчас покажем, выбор определяется силой электростатн ческого поля, создаваемого данным набором лигандов. [c.259]

Гриффитс и Оргел подошли к проблеме распределения -электро-нов в — -системах с количественной оценкой. Они определили, что выигрыш в орбиталь ной энергии для сильных полей (по сравнению со слабыми) равен А для й - и -систем и 2А для й - и систем (табл. 7-7). Затем они рассмотрели соответствующие увеличения энергии отталкивания, называя эти величины л и 2л соответственно. Величина л представляет собой среднюю энергию спаривания (-электронов, приходящуюся на единицу энергии стабилизации полем лигандов. Энергию я можно рассматривать состоящей из двух частей л —кулоновского вза-имодействия, не сильно различающегося для нескольких "-систем, [c.261]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология